-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbundbehälter und
insbesondere auf Klebstoffe für Verbundbehälter.
-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Lebensmittel-
und Trinkprodukte sowie andere verderbliche Güter werden oft in rohrförmigen Behältern verpackt,
die an beiden Enden versiegelt sind. Diese rohrförmigen Behälter weisen typischerweise
mindestens eine strukturelle Körperlage
auf und werden gebildet, indem ein kontinuierlicher Streifen von
Körperlagenmaterial
um einen Dorn einer gewünschten
Form gewickelt wird, um eine rohrförmige Struktur zu schaffen.
Der Körperlagenstreifen
kann spiralförmig
um den Dorn gewickelt oder durch eine Reihe von Formungselementen
geführt
werden, so dass er in einer zusammengerollten Form um den Dorn gewickelt
wird. Am stromabwärtigen
Ende des Dorns wird das Rohr in einzelne Stücke geschnitten und mit Abschlusskappen
versehen, um den Behälter
zu bilden.
-
Rohrförmige Behälter dieser
Art weisen typischerweise eine Auskleidungslage auf der Innenfläche der
Körperlage
aus Pappe auf. Die Auskleidungslage verhindert, dass Flüssigkeiten
aus dem Behälter
entweichen, und sie verhindert auch, dass Flüssigkeiten in den Behälter eindringen
und unter Umständen
das darin enthaltene Lebensmittelprodukt verunreinigen. Vorzugsweise
ist die Auskleidungslage auch beständig gegen den Durchtritt von Gasen,
um zu verhindern, dass Gerüche
des Lebensmittelproduktes in dem Behälter entweichen, und um zu
verhindern, das Umgebungsluft in den Behälter eindringt und das Lebensmittelprodukt
verdirbt. Somit stellt die Auskleidungslage Sperreigenschaften bereit,
und die Körperlage stellt
strukturelle Eigenschaften bereit. Die
US 5,829,669 beschreibt ein Beispiel
eines rohrförmigen
Behälters
dieser Art.
-
Herkömmliche
Verfahren zur Herstellung von Verbundbehältern beinhalten das Überfluten
einer Oberfläche
der Körperlage
aus Pappe mit einem Flüssigklebstoff,
um die Bindung der Körperlage
an die innere Auskleidungslage zu erleichtern, um den Verbundbehälter zu
bilden. Da Flüssigklebstoffe
eine große
Menge an Wasser enthalten, für
gewöhnlich mindestens
50 %, wird dem Behälter
eine große Menge
an Feuchtigkeit zugeführt.
In den meisten Fällen
verringert die Feuchtigkeit die Druckfestigkeit des Behälters. Dies
erfordert zusätzliche
Verarbeitungsschritte, um den Behälter vor dem Versand zu trocknen.
Diese Verarbeitungsschritte führen
zu mehr Kosten und zu mehr Zeitaufwand. Infolgedessen besteht auf
diesem Gebiet ein Bedarf an einem Verfahren, das die zusätzlichen
Kosten und die durch das Zuführen
von Feuchtigkeit zu dem Behälter
bedingte verringerte Behälterfestigkeit
beseitigt. Außerdem sind
die Klebstoffe nicht kostengünstig,
und es wäre wünschenswert,
die Gesamtmenge der verwendeten Klebstoffen zu reduzieren, um die
Materialkosten für jeden
einzelnen Behälter
zu verringern.
-
Die
GB 1,562,562 beschreibt
einen thermoplastischen Heißschmelzklebstoff
und ein Verfahren zur Herstellung eines Heizschmelzklebstoffschaums.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen rohrförmigen Behälter bereit, der eine Schicht
aus geschäumtem
Klebstoff hat, die eine Körperlage
aus Pappe mit anderen Lagen einer mehrlagigen Behälterwand
zusammenklebt. Die anderen Lagen können zusätzliche Körperlagen aus Pappe, Auskleidungslagen,
Etikettlagen oder dergleichen sein. Die Verwendung des geschäumten Kleb stoffes
verringert die Menge an Feuchtigkeit, welche mit der Körperlage aus
Pappe in Berührung
kommt. Somit wird im Gegenzug die Verringerung der Behälterfestigkeit
vermieden, die durch übermäßige Feuchtigkeit
innerhalb der aus Pappe bestehenden Körperlage hervorgerufen wird.
Die Verwendung eins geschäumten Klebstoffes
verringert auch die Herstellungskosten, indem sie die Verwendung
von weniger Klebstoff ermöglicht
und die Zeit, die erforderlich ist, um den Behälter vor dem Versand zu trocknen,
beseitigt oder erheblich reduziert. Ferner verringert die Feuchtigkeitsreduktion,
die in das Verfahren eingeführt
wird, die atmosphärische
Feuchtigkeit innerhalb des Gebäudes,
was wiederum die Kosten für
die Klimatisierung reduziert, die erforderlich ist, um die Feuchtigkeit
zu beseitigen. Es werden auch eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Herstellung der rohrförmigen Behälter gemäß der vorliegenden
Erfindung bereitgestellt.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen mehrlagigen rohrförmigen Behälter für Produkte
mit einer ersten, zu rohrförmiger
Gestalt gewickelten Lage, die eine Innenfläche hat, bereit. Der rohrförmige Behälter weist
ferner eine zweite, zu rohrförmiger
Gestalt gewickelte Lage auf, die eine Außenfläche in Berührung von Fläche zu Fläche mit
der Innenfläche
der ersten Lage hat. Mindestens eine der oben genannten Lagen weist
eine Körperlage
aus fasriger Pappe auf. Ein geschäumter Klebstoff ist zwischen
der Innenfläche
der ersten Lage und der Außenfläche der
zweiten Lage zum Zusammenkleben der zwei Lagen angeordnet. Der Klebstoff
ist ein geschäumter
Klebstoff auf Lösungsmittelbasis,
der in Form einer geschäumten
Flüssigkeit
vorliegt, ehe die erste und die zweite Lage miteinander in Berührung gebracht
werden.
-
Vorzugsweise
weist der geschäumte
Klebstoff einen geschäumten
wässrigen
Klebstoff auf. Zu wässrigen
Klebstoffen, die zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, gehören
Vinylacetat/Ethylen-Copolymere, Vinylacetat, Klebstoffe auf Stärkebasis
wie Dextrin, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Proteinklebstoffe
wie Kasein oder Klebstoffe auf Sojabasis, Acrylklebstoffe und Gemische derselben.
Der geschäumte
Klebstoff kann in Form eines im Wesentlichen reinen Harzes oder
eines Gemischs aus einem Harz und einem oder mehreren Füllstoffen
vorliegen. Der Füllstoff
kann aus der aus Ton, Calciumcarbonat, Talk, Bariumsulfat, Nephelinsyenit
(nephylene syenite), Feldspat, inerten Füllstoffen wie gemahlenen Schalen
von Pekan-Nüssen, und
Gemischen derselben bestehenden Gruppe ausgewählt sein.
-
In
einer speziellen Ausführungsform
weist der mehrlagige rohrförmige
Behälter
mindestens eine Körperlage
aus Pappe und eine Auskleidungslage auf. Die Körperlage aus Pappe ist zu rohrförmiger Gestalt
gewickelt und hat eine Innenfläche
und eine Außenfläche. Die
Auskleidungslage weist eine zum Inneren des Behälters weisende Innenfläche und eine
Außenfläche auf,
die in Berührung
von Fläche zu
Fläche
mit der Innenfläche
mit der Körperlage
aus Pappe steht. Vorzugsweise weist die Auskleidungslage eine Feuchtigkeits-
und/oder Gassperrschicht auf. Ein geschäumter Klebstoff ist zwischen
der Innenfläche
der Körperlage
aus Pappe und der Außenfläche der
Auskleidungslage angeordnet, um die Lagen zusammenzukleben. Wiederum
ist der Klebstoff eine geschäumte
Flüssigkeit,
ehe die Körperlage
und die Auskleidungslage miteinander in Berührung gebracht werden. Vorzugsweise
ist die Auskleidungslage im Wesentlichen, vollständig aus polymerem Material gebildet;
die Auskleidungslage kann jedoch aus verschiedenen Kombinationen
von polymeren Schichten, Papierschichten und Aluminiumfolienschichten hergestellt
sein.
-
Der
rohrförmige
Behälter
der vorliegenden Erfindung kann auch eine Etikettlage aufweisen.
Die Etikettlage hat vorzugsweise eine Innenfläche in Berührung von Fläche zu Fläche mit
der Außenfläche der
Körperlage
aus Pappe. Ein geschäumter
Klebstoff ist zwischen der Außenfläche der
Körperlage aus
Pappe und der Innenfläche
der Etikettlage angeordnet, um die Lagen zusammenzukleben. Der Klebstoff
liegt als geschäumte
Flüssigkeit
vor, ehe die Lagen miteinander in Berührung gebracht werden.
-
Der
rohrförmige
Behälter
der vorliegenden Erfindung kann auch eine zweite Körperlage
aus Pappe aufweisen, die eine Innenfläche in Berührung von Fläche zu Fläche mit
der Außenfläche der
ersten Körperlage
aus Pappe hat. Wiederum ist ein geschäumter Klebstoff zwischen der
Außenfläche der ersten
Körperlage
aus Pappe und der Innenfläche der
zweiten Körperlage
aus Pappe angeordnet, um die zwei Lagen zusammenzukleben. Der Klebstoff liegt
als geschäumte
Flüssigkeit
vor, ehe die Lagen miteinander in Berührung gebracht werden.
-
Eine
Vorrichtung zur Herstellung mehrlagiger rohrförmiger Behälter weist einen Klebstoffschäumer auf,
der funktionsmäßig mit
einem Klebstoffapplikator verbunden ist, um dem Klebstoffapplikator
geschäumten
Klebstoff zuzuführen.
Der Klebstoffapplikator ist angrenzend an eine Oberfläche einer
Körperlage
angeordnet und bringt auf die Oberfläche der Körperlage einen geschäumten Klebstoff
auf. Die Körperlage
wird in Form von kontinuierlichem Körperlagenmaterial zugeführt. Außerdem wird
eine Zuführeinrichtung
für die
Zufuhr von kontinuierlichem Auskleidungslagenmaterial bereitgestellt.
Ein Formungsdorn ist angeordnet, um die Körperlage und die Auskleidungslage
mit Hilfe des geschäumten
Klebstoffes zusammenzukleben, um die zwei Lagen in eine rohrförmige Gestalt
zu bringen. Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung ferner eine
Schneidestation angrenzend an ein Ende des Dorns auf, um die rohrförmige Gestalt
in einzelne Behälterstücke zu schneiden.
-
Die
Vorrichtung weist ferner eine Zuführeinrichtung für die Zufuhr
von kontinuierlichem Etikettlagenmaterial und einen zweiten Klebstoffapplikator angrenzend
an eine Oberfläche
der Etikettlage auf, um einen geschäumten Klebstoff auf die Ober fläche aufzubringen.
Der zweite Klebstoffapplikator ist funktionsmäßig mit dem Klebstoffschäumer verbunden, um
geschäumten
Klebstoff aufzunehmen. Die Etikettlage ist stromabwärts von
dem zweiten Klebstoffapplikator um die Körperlage gewickelt und mit
dem geschäumten
Klebstoff auf diese geklebt.
-
Wie
oben beschrieben, kann der rohrförmige Behälter der
vorliegenden Erfindung auch zusätzliche
Körperlagen
aufweisen. Die Vorrichtung kann wiederum eine zweite Zuführeinrichtung
für die
Zufuhr von kontinuierlichem Körperlagenmaterial
und einen weiteren Klebstoffapplikator aufweisen, der angrenzend
an eine Oberfläche
der zweiten Körperlage angeordnet
ist, um einen geschäumten
Klebstoff auf die Oberfläche
aufzubringen. Der zweite Klebstoffapplikator ist funktionsmäßig mit
dem Klebstoffschäumer
verbunden, um geschäumten
Klebstoff aufzunehmen. Zusätzlich
ist die zweite Körperlage funktionsmäßig so angeordnet,
dass sie stromabwärts
von dem zweiten Klebstoffapplikator die erste Körperlage berührt und
mit dieser zusammengeklebt wird.
-
Außerdem wird
ein Verfahren zur Herstellung von mehrlagigen rohrförmigen Behältern bereitgestellt.
Bei dem Verfahren werden eine kontinuierliche erste Lage und eine
kontinuierliche zweite Lage auf einen Formungsdorn zubewegt, wobei
mindestens eine dieser Lagen eine Körperlage aufweist, die aus
fasriger Pappe gebildet ist. Eine Klebstoffzusammensetzung wird
geschäumt,
um einen geschäumten
Klebstoff zu bilden, der dann auf mindestens eine Oberfläche der
ersten und der zweiten Lage aufgebracht wird. Auf diese Weise werden
die erste und die zweite Lage mit Hilfe des geschäumten Klebstoffes zusammengeklebt.
Die erste und die zweite Lage werden um den Formungsdorn herum gewickelt,
um den rohrförmigen
Behälter
zu schaffen. Die erste und die zweite Lage können zusammengeklebt werden, indem
die zwei Lagen vor dem Wickelschritt in Berührung von Fläche zu Fläche geführt werden
oder indem sie während
des Wickelschrittes zusammengeklebt werden.
-
In
einer Ausführungsform
weist die erste Lage eine kontinuierliche Körperlage aus Pappe auf, und
die zweite Lage weist eine kontinuierliche Auskleidungslage mit
einer Feuchtigkeitssperrschicht auf. Der geschäumte Klebstoff wird auf mindestens eine
Oberfläche
der Körperlage
aus Pappe und der Auskleidungslage aufgebracht, und die zwei Lagen werden
zusammengeklebt und um den Formungsdorn gewickelt, um einen rohrförmigen Behälter zu bilden.
Wiederum kann das Zusammenkleben der zwei Lagen vor dem Wickelschritt
oder während
des Wickelschrittes erfolgen.
-
Wie
oben beschrieben, kann der rohrförmige Behälter der
vorliegenden Erfindung zusätzliche Schichten
wie Körperlagen
aus Pappe und Etikettlagen aufweisen. Wenn der rohrförmige Behälter diese zusätzlichen
Schichten enthält,
kann der geschäumte
Klebstoff auf mindestens eine Oberfläche der zusätzlichen Schicht und der ersten
Körperlage
aufgebracht werden, und die zusätzliche
Schicht und die zusätzliche
Körperlage
werden mit dem geschäumten
Klebstoff zusammengeklebt.
-
Die
Verwendung eines geschäumten
Klebstoffes zum Zusammenkleben einer oder mehrerer Lagen ist aufgrund
des verringerten Gesamtfeuchtigkeitsgehalts höchst vorteilhaft. Die Menge
an Wasser, die mit den Lagen aus Pappe in Berührung kommt, wird reduziert
(aufgrund des Luftgehalts des Schaums), was wiederum die Festigkeitsabnahme reduziert,
die auf das Wasser zurückzuführen ist.
Der Umfang und die Kosten der Trocknungsverfahren, mit denen das
Wasser entfernt wird, werden ebenfalls reduziert, wie auch die Gesamtmenge
und die Kosten des verwendeten Klebstoffes.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Nachdem
die Erfindung allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die beiliegenden
Zeichnungen Bezug genommen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu
gezeichnet sind. Darin zeigen:
-
1 eine
auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines rohrförmigen Behälters gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
2 eine
fragmentarische und vergrößerte Schnittansicht
eines Endes des rohrförmigen
Behälters
längs der
Linie 2-2 von 1;
-
3 eine
vergrößerte Schnittansicht
einer Körperlage
aus Pappe und einer Auskleidungslage längs der Linie 3-3 von 1;
-
4 eine
Draufsicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Behälters;
-
5 eine
schematische Aufrissansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines
rohrförmigen Behälters mit
zwei Körperlagen
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
-
6 eine
fragmentarische und vergrößerte Schnittansicht
einer Kante der Körperlagen,
die in der Vorrichtung von 5 zusammengeklebt
werden;
-
7 eine
Draufsicht einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung zur Herstellung eines rohrförmigen Behälters.
-
AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden anhand der beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben,
in denen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt sind. Die vorliegende Erfindung kann jedoch
in vielen verschiedenen Formen ausgebildet sein und sollte nicht
als auf die hierin dargestellten Ausführungsformen beschränkt verstanden
werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen im Sinne einer
gründlichen
und vollständigen
Offenbarung bereitgestellt, und sie werden dem Fachmann den Umfang
der Erfindung vollständig
ver mitteln. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen durchgehend gleiche
Elemente.
-
In 1 ist
ein rohrförmiger
Behälter 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung dargestellt. Obwohl es mit einem kreisförmigen Querschnitt
dargestellt ist, kann das Rohr jede beliebige Querschnittform aufweisen,
die durch Wickeln des Rohrs um einen entsprechend geformten Dorn
gebildet werden kann. Die in 1 dargestellte
Ausführungsform
weist einen membranartigen Deckel 11 und eine wieder verwendbare
Abschlusskappe 12 aus Kunststoff auf, die über dem
Deckel einrastet. Es können
jedoch verschiedene andere Endverschlüsse je nach der Art des zu
verpackenden Produktes verwendet werden.
-
Wie
in 2 näher
dargestellt, weist ein rohrförmiger
Behälter 10 eine
Wand mit mindestens einer Körperlage 13 auf,
die vorzugsweise aus einer fasrigen Pappe gebildet ist, und einer
Auskleidungslage 14, die auf die Innenfläche der
Körperlage 13 geklebt
ist. Das Vorhandensein einer Auskleidungslage 14 ist für die Umsetzung
der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, wobei eine solche Auskleidung
jedoch typischerweise verwendet wird. Die Auskleidungslage 14 kann
aus einer oder mehreren Schichten gebildet sein. Vorzugsweise bildet
eine der Schichten eine Sperre gegenüber Feuchtigkeit und/oder Gasen,
je nach Anwendung. Es versteht sich, dass verschiedene Sperrmaterialien
und Auskleidungslagen je nach dem zu verpackenden Produkt verwendet
werden können.
Zum Beispiel weisen herkömmliche
Auskleidungslagen eine Schicht aus mit Kraft-Papier verstärkter Folie
auf. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Auskleidungslage 14 jedoch im Wesentlichen vollständig aus
polymerem Material gebildet. Insbesondere können Auskleidungslagen, wie
sie in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen 08/796,793 von Drummond, et al., oder 08/796,912 von
Cahill, et al. beschrieben werden, die beide auf den Rechtsnachfolger
der vorliegenden Erfindung übertragen
wurden, verwendet werden.
-
Das
obere Ende des rohrförmigen
Behälters 10 ist
umgerollt, so dass es einen Wulst oder Flansch 15 bildet.
Der Deckel 11 kann unter Verwendung eines eigenen klebenden
Dichtungsmittels 16 gegen die Oberseite des Wulstes 15 hermetisch
abgedichtet sein. Alternativ kann der Deckel 11 unter Verwendung
einer Heißsiegelvorrichtung
gemäß der US-Patentanmeldung
mit dem Aktenzeichen Nr. 09/065,783 von Drummond, et al., die auf
den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen wurde, gegen die
Oberseite des Flansches abgedichtet werden. Die Abschlusskappe 12 wird
dann über
dem Wulst 15 eingerastet und kann wieder verwendet werden, nachdem
der Deckel 11 entfernt wurde. Ein Verschluss (nicht dargestellt)
kann an dem entgegengesetzten Ende des Behälters 10 befestigt
werden. Der Verschluss ist vorzugsweise aus Metall oder einer Verbundkonstruktion
aus polymeren Schichten und Papierschichten hergestellt.
-
Die
Nähte,
an denen die verschiedenen Lagen zusammentreffen, sind in 3 dargestellt.
Die Körperlage 13 aus
Pappe ist aus relativ dicker und steifer Pappe hergestellt. Infolgedessen
werden die Kanten zuerst geschält
und danach während
des Rohrbildungsverfahrens mit einem Klebstoff 20 zusammengefügt, um eine
starke Naht zu bilden.
-
Die
Auskleidungslage 14 wird mit einem geschäumten Klebstoff 21 auf
die Innenfläche
der Körperlage 13 geklebt,
und die überlappenden
Kanten der Auskleidungslage werden zusammengeklebt, um sicherzustellen,
dass der Behälter 10 vollständig versiegelt
ist. Die Verwendung eines geschäumten
Klebstoffes reduziert die Menge an Flüssigkeit, die mit der Körperlage
aus Pappe in Berührung
kommt. Dies verhindert wiederum die unerwünschte Abnahme der Druckfestigkeit
des Behälters,
zu der es durch übermäßige Feuchtigkeit
kommen kann. Aufgrund geringeren Klebestoffverbrauchs und geringeren
Zeitaufwands, der erforderlich ist, um Feuchtigkeit vor dem Versand
aus dem Behälter
zu entfernen, werden auch die Kosten reduziert. Den noch ist ein
bestimmtes Ausmaß an
Feuchtigkeitskontakt mit der Pappe wünschenswert, um die Pappe in
einen ausreichend geschmeidigen Zustand zu bringen, so dass der Wulst
oder Flansch 15 gebildet werden können.
-
Der
geschäumte
Klebstoff 21 ist ein geschäumter Klebstoff auf Lösungsmittelbasis.
Vorzugsweise ist der geschäumte
Klebstoff ein geschäumter
wässriger
Klebstoff. Beispiele für
geeignete Klebstoffe sind Vinylacetat/Ethylen-Copolymere, Vinylacetat,
Klebstoffe auf Stärkebasis
wie Dextrin, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol, Proteinklebstoffe wie
Kasein oder Klebstoffe auf Sojabasis, Acrylklebstoffe und Gemische
derselben. Es versteht sich jedoch, dass die Vorzüge des Schäumens von
Klebstoff auch mit anderen Klebstoffen genutzt werden können, wobei
das flüssige
Vehikel nicht Wasser, sondern irgendein anderes Lösungsmittel
ist.
-
Der
geschäumte
Klebstoff 21 kann in Form eines im Wesentlichen reinen
Harzes oder als Gemisch aus einem Harz und einem oder mehreren Füllstoffen
verwendet werden. Der Füllstoff
kann jeder in der Technik bekannte Füllstoff sein, wie zum Beispiel
Ton, Calciumcarbonat, Talk, Bariumsulfat, Nephelinsyenit (nephylene
syenite), Feldspat, inerte Füllstoffe
wie gemahlene Schalen von Pekan-Nüssen und Gemische derselben.
-
Gemäß 3 wird
eine Etikettlage 22, auf der verschiedene Angaben in Bezug
auf das Produkt in dem Behälter
aufgedruckt sind, vorzugsweise auf die Außenfläche der Körperlage 13 geklebt.
Vorteilhafterweise wird die Etikettlage 22 unter Verwendung eines
geschäumten
Klebstoffes 21' auf
die Körperlage 13 geklebt.
Die Verwendung von geschäumtem Klebstoff 21' bietet denselben
Vorteil der Reduzierung des Feuchtigkeitskontaktes mit der Körperlage 13 wie
bei geschäumtem
Klebstoff 21, der verwendet wird, um die Körperlage 13 auf
die Auskleidungslage 14 zu kleben.
-
Eine
Vorrichtung zur Herstellung rohrförmiger Behälter gemäß der vorliegenden Erfindung
wird in 4 dargestellt. Ein kontinuierlicher
Streifen von Körperlagenmaterial 13 aus
Pappe wird der Vorrichtung zugeführt
und wird zuerst durch ein Paar von gegenüberliegenden Kantenschälvorrichtungen 31 geführt. Die
Kantenschälvorrichtungen 31 tragen
einen Teil der scharfen Kante der Körperlage 13 ab, um eine
erste und eine zweite Kante 32, 33 mit einer abgeschrägten Konfiguration
zu schaffen.
-
Gemäß 4 wird
der geschäumte
Klebstoff 21 in Form eines Schaums durch den Klebstoffschäumer 60 aufgetragen.
Der Klebstoffschäumer 60 kann
jede geeignete Vorrichtung sein, die den Klebstoff in Form eines
Schaums aufbringen kann. Vorteilhafterweise ist der Klebstoffschäumer 60 ein
dynamischer Schaumgenerator zum kontinuierlichen Aufschäumen von
Flüssigkeiten,
wie zum Beispiel die Vorrichtung EcoMix (eingetragenes Warenzeichen),
die von Hansa Industrie hergestellt wird. Diese Vorrichtung verwendet
einen rotierenden Mischkopf mit mehreren perforierten Rohren, um
den Flüssigklebstoff
zu durchlüften,
so dass er eine gleichmäßige Schaumkonsistenz
aufweist. Das Gas, das für
die Durchlüftung
der Flüssigkeit
verwendet wird, ist vorzugsweise Luft, kann aber jedes geeignete
inerte Gas sein. Die Größe der Perforierungen
und die Geschwindigkeit des Mischkopfes bestimmen die Menge an Gasblasen,
die erzeugt werden, und das Volumen des resultierenden Schaums.
Andere in der Technik bekannte Schaumgeneratoren könnten ebenfalls
bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
-
Die
Körperlage 13 wird
dann durch einen Klebstoffapplikator 34 geführt, der
den geschäumten Klebstoff 21 auf
eine Oberfläche
der Körperlage 13 aufbringt.
Der geschäumte
Klebstoff 21 wird dem Klebstoffapplikator 34 zugeführt, indem
ein Flüssigklebstoff
von einer Klebstoffzuführeinrichtung 62 durch
den Klebstoffschäumer 60 geführt wird.
Optional werden die Körperlage 13 und
der darauf aufgebrachte geschäumte
Klebstoff 21 dann unterhalb einer Heizvorrichtung 35 geführt, die
mindestens einen Teil des Wassergehalts des geschäumten Klebstoffes 21 verdampft,
um den Klebstoff im Wesentlichen klebrig zu machen. Die Notwendigkeit
für eine
solche Heizvorrichtung 35 kann jedoch stark reduziert oder beseitigt
werden, weil der Klebstoff in Form eines Schaums mit verringertem
Feuchtigkeitsgehalt verwendet wird.
-
Nach
dem Aufbringen des geschäumten Klebstoffes 21 auf
die Körperlage 13 werden
die Körperlage 13 und
die Auskleidungslage 14 dem Formungsdorn aus entgegengesetzten
Richtungen zugeführt.
Die Körperlage 13 wird
unter einem Schälklebstoffapplikator 43 hindurch
geführt,
der den Schälklebstoff 20 auf
die abgeschrägte
Oberfläche der
abgeschälten
zweiten Kante 33 der Körperlage 13 aufbringt.
Der Schälklebstoff 20 ist
vorzugsweise ein Heizschmelzklebstoff jener Art, die in der Technik herkömmlicherweise
verwendet wird, obwohl es auch ein Klebstoff auf Wasserbasis oder
Lösungsmittelbasis
sein könnte,
der eines oder mehrere Polymere enthält. Polyvinylacetat und Ethylenvinylacetat sind
die bevorzugten Flüssigklebstoffe.
Wenn ein Klebstoff auf Lösungsmittelbasis
verwendet wird, könnte
der Schälklebstoff
auch in Form eines Schaums unter Verwendung eines Klebstoffschäumers, so
wie hierin beschrieben, verwendet werden. Der Schälklebstoff 20 hilft,
eine stärkere
Körperlagen-Bindung
bereitzustellen, insbesondere bei Behältern mit einer einzigen Körperlage.
-
Vorteilhafterweise
wird die Oberfläche
der Auskleidungslage 14, die mit der Körperlage 13 in Berührung kommt,
manchmal in einer Korona-Behandlungsstation 66 behandelt.
Die entgegengesetzte Seite der Auskleidungslage 14 wird
mit einem Schmiermittel von einer Walze 44 beschichtet,
so dass die Auskleidungslage während
des Wickelvorgangs sanft auf dem Dorn gleiten kann.
-
Die
Auskleidungslage 14 hat eine erste Randkante 41 und
eine zweite Randkante 42. In der dargestellten Ausführungsform
wird die Auskleidungslage 14 Wärme aus drei Heizvorrichtungen 45, 46 und 50 ausgesetzt,
die Infrarot- oder Umluftheizvorrichtungen umfassen können, damit
der erste Randkantenabschnitt 41 der Auskleidung auf den zweiten
Randkantenabschnitt 42 geklebt wird. Es versteht sich,
dass die Anzahl und die Lage dieser Heizvorrichtungen je nach Art
der verwendeten Auskleidung und der Materialien, aus denen diese
besteht, je nach Art der verwendeten Überlappungsnaht, der Geschwindigkeit
des Wickelvorgangs und anderer Faktoren variieren kann. Auf jeden
Fall werden das Verfahren und die Mittel, die für das Versiegeln der Auskleidungslage 14 mit
sich selbst verwendet werden, von den Erfindern nicht als kritisch
für die beanspruchte
Erfindung angesehen.
-
Die
Körperlage 13 und
die Auskleidungslage 14 werden von entgegengesetzten Seiten
des Dorns um einen Formungsdorn 47 herum gewickelt. Jede Lage
wird spiralförmig
um den Dorn 47 gewickelt, wobei die Auskleidungslage 14 gegen
die Oberfläche des
Dorns gewickelt wird.
-
Während die
Körperlage 13 weiter
gewickelt wird und sich die erste Kante 32 der Körperlage
nach einer vollständigen
Umdrehung unter dem Dorn 47 zurückbewegt, wird die erste Kante
mit der zweiten Kante 33 des anschließenden Abschnitts der Körperlage,
der mit dem Dorn zuerst in Berührung
kommt, in Berührung
gebracht. Die Schälkanten 32, 33 stoßen aneinander,
und der Schälklebstoff 20 klebt
die Kanten zusammen, um ein spiralförmig gewickeltes Rohr zu bilden,
das sich entlang des Dorns 47 fortbewegt. Wie von einem
Durchschnittsfachmann leicht verstanden würde, könnte die Vorrichtung den rohrförmigen Behälter auch
in Längsrichtung
wickeln, um einen zusammengerollten Behälter zu bilden.
-
Der
erste Randkantenabschnitt 41 der Auskleidungslage 14 wird
in eine überlappende
Beziehung mit dem zweiten Randkantenabschnitt 42 gebracht,
um eine versiegelte gerade Kappnaht gemäß 3 zu bilden.
Alternativ dazu könnte
eine Anaconda-Falte
verwendet werden, wobei die Naht durch das Umklappen einer darüber liegenden
Kante der Auskleidungslage 14 auf sich selbst und anschließendes Versiegeln
dieser Kante mit einer darunter liegenden Kante der Auskleidungslage
gebildet wird.
-
Das
Rohr wird dann entlang des Dorns 47 nach unten mit einem
herkömmlichen
Wickelgurt 51 befördert,
der um zwei gegenüberliegende
Riemenscheiben 52 verläuft.
Durch den Wickelgurt 51 wird das Rohr nicht nur gedreht
und vorwärts
bewegt, sondern der Wickelgurt übt
auch Druck auf die überlappenden
Kanten der Körperlage 13 und
der Auskleidungslage 14 aus, um eine sichere Bindung zwischen
den jeweiligen Lagenkanten zu gewährleisten.
-
Die
Etikettlage 22 wird dann vorzugsweise über einen Klebstoffapplikator 54 geführt und
um die Körperlage 13 gewickelt.
Die Etikettlage 22 könnte vor
dem Wickelgurt 51 aufgebracht werden. Vorteilhafterweise
liegt der durch den Klebstoffapplikator 53 aufgebrachte
Klebstoff ebenfalls in Form eines Schaums vor. Der geschäumte Klebstoff
wird durch einen Klebstoffschäumer 60' aufgebracht,
der von einer Klebstoffzuführeinrichtung 62' Flüssigklebstoff erhält. Wie
dargestellt, sind die Klebstoffzuführeinrichtungen 62, 62' getrennt und
versorgen getrennte Klebstoffschäumer 60, 60'. Der Klebstoffschäumer und
die Klebstoffzuführeinrichtung
könnten
jedoch sowohl für
die Körperlage 13 als
auch die Etikettlage 22 derselbe Klebstoffschäumer und
dieselbe Klebstoffzuführeinrichtung
sein, wie in 4 durch die punktierte Linie
schematisch dargestellt.
-
Schließlich wird
in einer Schneidestation 56 das Endlosrohr in einzelne
Stücke
geschnitten und vom Dorn 47 entfernt. Die Enden des Behälters 10 werden
dann nach außen
gerollt, um den Wulst 15 zu bilden. Ein Verschluss, wie
zum Beispiel ein Metallverschluss (nicht dargestellt), kann an einem
Ende des Behälters 10 befestigt
werden. Nach dem Füllen mit
dem Lebensmittelprodukt wird der Deckel 11 auf ein Ende
des Behälters 10 versiegelt.
Die Abschlusskappe kann dann über
dem Deckel 11 angeordnet werden.
-
7 stellt
eine weitere Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Ausbilden der rohrförmigen Behälter der vorliegenden Erfindung
dar. Wie dargestellt, wird nach der Heizvorrichtung 35 die
Körperlage 13 in
zwei einander gegenüberliegende Quetschwalzen 36 geführt, wo
die Körperlage
auf einen kontinuierlichen Streifen aus Auskleidungslagenmaterial 14 geklebt
wird, der von einer Spule 40 zugeführt wird. Die Auskleidungslage 14 und
die Körperlage 13 werden
durch die Walzen 36 in einer versetzten Ausrichtung zusammengequetscht,
so dass sich ein erster Randkantenabschnitt 41 der Auskleidungslage über die
erste Kante 32 der Körperlage
hinaus erstreckt.
-
Nach
den Quetschwalzen 36 wird das Laminat aus Körperlage 13 und
Auskleidungslage 14 unter einem Schälklebstoffapplikator 43 hindurch
geführt,
der den Schälklebstoff 20 aufträgt. Die
Oberfläche
der Auskleidungslage 14 kann dann mit einem Schmiermittel
von einer Walze 44 beschichtet werden.
-
Das
Laminat wird dann unter einer Infrarot-Heizvorrichtung 45 hindurch
geführt,
welche den zweiten Randkantenabschnitt 42 der Auskleidungslage 14 erwärmt und
auch die zweite Kante 33 der Körperlage 13 erwärmen kann.
Nach der Infrarot-Heizvorrichtung 45 wird
der zweite Randkantenabschnitt 42 der Auskleidungslage 14 unter
mindestens einer Umluftheizvorrichtung 46 hindurch geführt.
-
Das
Laminat wird dann spiralförmig
um einen Formungsdorn 47 herum gewickelt, wie oben beschrieben.
Der erste Randkantenabschnitt 41 der Auskleidungslage 14 liegt
auf dem Dorn 47 frei und wird Wärme von einer zweiten Umwälzluft-Heizvorrichtung 50 ausgesetzt,
während
das Laminat weiter gewickelt wird. Die erste Kante 32 der
Körperlage 13 läuft nach
einer vollständigen
Umdrehung unter dem Dorn 47 zurück und wird mit der zweiten
Kante 33 des anschließenden
Abschnitts der Körperlage 13 in Berührung gebracht.
Die Schälkanten 32, 33 stoßen aneinander,
um ein spiralförmig
gewickeltes Rohr zu bilden, das sich entlang des Dorns 47 fortbewegt.
Der erste Randkantenabschnitt 41 der Auskleidungslage 14 wird
mit dem zweiten Randkantenabschnitt 42 in eine überlappende
Beziehung gebracht, um eine versiegelte gerade Kappnaht zu bilden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
des rohrförmigen
Behälters 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die Wand des rohrförmigen Behälters mindestens zwei Körperlagen
auf. 6 stellt die Körperwand
eines rohrförmigen
Behälters 10 mit zwei
Körperlagen 13a, 13b dar,
zwischen denen sich ein geschäumter
Klebstoff 21 befindet. Wie oben beschrieben, verringert
die Verwendung eines geschäumten
Klebstoffes die Menge an Feuchtigkeit, die mit den Körperlagen
aus Pappe in Berührung kommt
(aufgrund der Blasen und des Luftgehalts des Schaums), was zu geringeren
Herstellungskosten und besserer Behälterfestigkeit führt. Diese
Ausführungsform
ist vorteilhaft, wenn zusätzliche
Festigkeit notwendig ist.
-
Eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters 10 mit mehreren
Körperlagen
wird in 5 dargestellt. Eine erste Körperlage 13a und
eine zweite Körperlage 13b werden
nach dem Beschichten von mindestens einer Oberfläche einer der Körperlagen
mit einem geschäumten
Klebstoff unter Verwendung des Klebstoffapplikators 58 durch
zwei Quetschwalzen 36 geführt. Die zwei Lagen 13a, 13b werden
durch den geschäumten
Klebstoff zusammengeklebt. Das resultierende Laminat kann dann dem
Dorn zugeführt
und zur Bildung des rohrförmigen
Behälters 10 der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
-
Einem
Fachmann auf dem Gebiet dieser Erfindung werden viele Modifikationen
und sonstige Ausführungsformen
der Erfindung in den Sinn kommen, die den Vorteil der in den vorhergehenden
Beschreibungen und in den dazugehörigen Zeichnungen dargelegten
Lehren aufweisen. Es versteht sich daher, dass die Erfindung nicht
auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt ist
und dass Modifikationen und sonstige Ausführungsformen in den Schutzumfang
der beiliegenden Ansprüche
fallen. Obwohl hierin spezifische Begriffe verwendet werden, erfolgt
deren Verwendung lediglich in einem allgemeinen und beschreibenden
Sinn und nicht zum Zwecke einer Einschränkung.