EP0604507A1 - Behälter für die verpackung von lebensmitteln, verfahren zur herstellung eines solchen behälters und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens. - Google Patents

Behälter für die verpackung von lebensmitteln, verfahren zur herstellung eines solchen behälters und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens.

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EP0604507A1
EP0604507A1 EP92919580A EP92919580A EP0604507A1 EP 0604507 A1 EP0604507 A1 EP 0604507A1 EP 92919580 A EP92919580 A EP 92919580A EP 92919580 A EP92919580 A EP 92919580A EP 0604507 A1 EP0604507 A1 EP 0604507A1
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EP
European Patent Office
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plastic
shell
cardboard blank
cardboard
container
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Sylvia Dietrich
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D25/00—Details of other kinds or types of rigid or semi-rigid containers
    • B65D25/14—Linings or internal coatings
    • B65D25/16—Loose, or loosely-attached, linings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2565/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
    • B65D2565/38—Packaging materials of special type or form
    • B65D2565/381—Details of packaging materials of special type or form
    • B65D2565/385—Details of packaging materials of special type or form especially suited for or with means facilitating recycling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2577/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks, bags
    • B65D2577/10—Container closures formed after filling
    • B65D2577/20—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers
    • B65D2577/2025—Multi-layered container, e.g. laminated, coated

Definitions

  • Containers for packaging food method for producing such a container and device for carrying out this method
  • the invention relates to a container for the packaging of foodstuffs, with a thermoformed plastic tray and a cover, preferably welded, that is firmly connected to the top side via a flange section in the form of a plastic composite film, according to the preamble of claim 1
  • the invention further relates to a method for producing a food container according to the preamble of patent claim 19 and an apparatus for carrying out a method for producing a food container according to the preamble of patent claim 27.
  • Packaging containers of the type described in the introduction are used and used in particular for foods which, owing to their easy perishability, are particularly useful during transport and storage against external influences, such as, for. B. must be protected from excessive temperature or light influences.
  • These containers must therefore not only be sufficiently dimensionally stable and preferably stackable, but also be such that the goods contained in the container are preferably hermetic to the environment, in particular to an acidic Substantive atmosphere is shielded.
  • a further important criterion for these containers is the fact that the manufacture or processing of the container and the filling can be carried out simply, preferably with a space-saving, linearly arranged production system.
  • These production systems have the advantage that they can be constructed in a modular manner, so that the individual workstations can be put together individually, depending on the container to be produced, and can thus be used economically.
  • a conventional container of this type usually consists of two. Parts, namely a deep-drawn plastic shell with an upper edge flange and a cover welded to it in the form of a plastic composite film.
  • This plastic composite film regularly has a carrier material layer made of, for example, axially stretched polyamide or polyester, a carbon dioxide or oxygen barrier layer made of ethylene vinyl alcohol (EVOH) and a sealing layer for sealing the cover with the rest of the shell, the sealing layer usually consists of a polyethylene-plastic system.
  • the container base ie the deep-drawn plastic shell of the container, is also made from a plastic composite film in the case of higher-quality packaging.
  • dimensionally stable films are used, for example polystyrene-based films with a thickness in the range between 700 and 1000 ⁇ .
  • the polystyrene base layer in turn carries a barrier layer made of an ethylene-vinyl alcohol system and a polyethylene sealing layer facing the cover, which can be thermally welded to the cover.
  • These films are suitable for both negative and positive deformation with and without mechanical pre-stretching of the film. In this way, container shapes of different designs and strengths can be produced with machines that are relatively easy to control, and the retrofitting of the Packaging system when switching from one product to another can proceed relatively quickly.
  • PVC polyvinyl chloride
  • German patent 1 036 153 a device for the manufacture of flat packs is described, which consist of thermoplastic coated paper, which is cut and folded in such a way that there are also lateral, outwardly bent upper packaging edges, over which a cover sheet made of plastic is then welded all around in a sealing station.
  • a protective gas such as, for. B. carbon dioxide is required.
  • Carbon dioxide has a volatility which is about 4 times higher than that of oxygen. Easily perishable goods can therefore not be stored in a package according to DE-PS 1 036 153.
  • the method known from this document cannot be combined with deep-drawing systems of conventional Bauert,. without making drastic changes to the system here.
  • the plastic lining Since the connection between the plastic lining and the cardboard blank is only provided in the flange area, the plastic lining must also be made relatively stiff in this case, since the outside cardboard blank forms a reinforcement and can only be used to a limited extent to stiffen the container shell * . ' After all, this process requires a significant amount of cardboard. An integration of the process into conventional ones. Common packaging systems are also not possible.
  • a folded cardboard blank is also lined on the inside with a plastic system which then also forms the circumferential, angled flange for the attachment of a cover film.
  • the cardboard blank is designed in such a way that it is smaller in area than the outer surface of the drawn plastic film. The stiffening function of the cardboard blank is therefore also relatively limited in this known case.
  • a complete, stiffening sheathing of a trough-shaped plastic container with a cardboard reinforcement material blank is described in DE-PS 2 034 154.
  • a relatively complex tool is required.
  • the cardboard blank is folded into a negative form, which interacts with an upper stamp, by means of which a film web is then pressed into the mold.
  • a suction stamp is used to fold in the cardboard blank, which holds the cardboard blank firmly in the event of a relative movement between the suction stamp and the negative mold.
  • the invention is therefore based on the object of creating a container for the packaging of foodstuffs according to the preamble of claim 1, which is characterized in that the amount of non-recyclable or non-recyclable material required for producing the container Plastic is significantly reduced, but at the same time, however, the highest tightness values are still ensured.
  • the structure of the container should also be such that it can be manufactured with conventional, preferably linear packaging machines according to the preamble of claim 27 with as little conversion effort as possible without impairing the performance of these packaging machines.
  • a further object of the invention is to create a method for producing such a container that is as simple as possible and that fits seamlessly into the course of the process in conventional packaging machines.
  • the previously used composite hard film made of polystyrene (PS) or polyvinyl chloride (PVC) is replaced by a soft film composite, ie an extremely flexible composite film, which has a significantly lower surface stiffness compared to hard films.
  • This soft film composite is given its shape that stabilizes the container structure an erected cardboard blank, which is inserted into the very thin-walled composite film, which is shaped into a shell, in such a way that it flatly stiffens the soft film composite. Because the cardboard blank is provided with a plastic coating on both sides, there is the advantage that the flat connection between the stiffening cardboard blank and the soft composite film brought into the form of a container is produced in a very short time, for example by a punctiform or flat surface.
  • the double-sided coating of the cardboard blank also ensures that box-like, spatially stable cardboard inserts can be produced with a high clock frequency from, for example, strip-shaped but also other blanks, even with a continuous blank base, in that the overlapping fold sections be thermowelded.
  • the processing of the cartons coated on both sides to form spatially stable container inserts with a spatially stable structure and circumferential wall collar can be carried out with such a high number of cycles that the carton blanks are produced in parallel with the processing of the soft composite film in a continuous deduction from a supply roll becomes.
  • the folded cardboard blank which has a spatially stable structure and is at least selectively thermally welded, can be handled just like a tray insert with a relatively robust gripper device and can accordingly be positioned exactly over the depressions molded into the composite soft film.
  • the risk of damaging the very thin-walled soft film composite when inserting the cardboard blank is reduced, in particular if the edge regions of the tray insert or the erected cardboard blank have a chamfer surface that is at an obtuse angle to the adjacent wall surfaces .
  • the measures according to the invention make it possible to work with a soft film composite system which only has a thickness in the range between 150 and 200 ⁇ m. In this way, the amount of plastic in the packaging that can no longer be reprocessed can be reduced to around 20% compared to conventional containers.
  • plastic coating of the cardboard blank can be made extremely thin-walled, for example with a thickness of about 12 ⁇ m, so that this packaging plastic waste is negligible. When using a cellulose or wood pulp bowl, this additional plastic portion is completely eliminated.
  • the structure of the container according to the invention is independent of the tightness of the shell insert or cardboard cut used with the circumferential collar wall, particularly in the
  • the container according to the invention is therefore also suitable for packaging processes in which the interior of the packaging is evacuated and / or, if necessary, back-gassed after filling with a stabilizing medium.
  • the result is extremely high-quality packaging, with only a fraction of non-recyclable plastic.
  • Suitable additives to the cellulose or ground wood pulp, which are then pressed into the shell inserts, can be used to take specific account of the food technology requirements, in particular the moisture resistance.
  • the construction of the container according to the invention benefits from the use of a very economical manufacturing process. If - according to a further development of the invention - the cardboard blank inserted into the molded trough of the composite film is obtained from a strip-shaped material, an opening is regularly obtained on the bottom side in the manufacture of the spatially stable cardboard blank insert which is advantageously used for this purpose can be used to stabilize the preformed soft film composite from above by an air flow during the insertion of the cardboard blank. The positioning accuracy of the cardboard blank in the preferably deep-drawn composite film can be additionally improved in this way and the risk of damage to the very thin-walled composite film is noticeably reduced.
  • the construction of the container according to the invention enables a manufacturing process that can be integrated seamlessly and without sacrificing performance in the process flow of commercially available packaging machines, as described at the beginning.
  • the linear structure of such packaging systems can be maintained according to the invention. It is only necessary to complete the step of filling the container with the goods to be packaged to precede, in which the cardboard blank stiffening the composite soft film is inserted into the preformed, preferably deep-drawn shape.
  • the device according to the invention for carrying out the manufacturing process for the more environmentally friendly food packaging can be obtained by simply retrofitting packaging systems already on the market. The throughput of the packaging system does not have to be reduced.
  • Compound foil can be used.
  • the remaining components of the conventional packaging system can be retained unchanged.
  • the construction of the container according to the invention opens up the possibility of reducing the amount of cardboard required to form the container to a minimum, which is ensured, for example, by obtaining the erected cardboard insert from a strip-shaped blank.
  • the cardboard insert consisting of a cardboard coated on both sides or the tray insert has a continuous bottom, from which the angled upward, circumferential side walls are angled. In this case there is no longer any risk that an uncoated cut edge of the carton comes into direct contact with the food to be packaged.
  • This measure also effectively prevents the outer appearance of the packaging in the area of the cardboard cut edge, for example wisely suffers from swelling due to moisture. This measure does not have to raise the weight of the packaging. This is because, owing to the more stable structure which is supported across the bottom of the blank, the cardboard can be made with a lower thickness.
  • the peripheral wall of the tray insert or the erected cardboard blank is preferably designed such that the container opens slightly conically upwards.
  • this measure simplifies the shaping process of the shell and it has the additional advantage that the outer composite film is subjected to as little mechanical stress as possible when the carton blank is being inserted and when it is subsequently sealed.
  • the outer layer of the soft film composite system is preferably made of a polyamide plastic, a pretreated, for example corona-treated polyethylene plastic with a high melting point, a polyester plastic. Fabric or a polypropylene system.
  • a polyamide plastic for example corona-treated polyethylene plastic with a high melting point, a polyester plastic.
  • Fabric or a polypropylene system The use of polyethylene for the outer layer brings additional price advantages. If a polypropylene system is used, the result is a composite that can be completely recycled without prior separation.
  • the sealing layer of the container is formed according to claim 7, the soft-film composite, which is not readily recyclable, can be separated very easily from the remaining part of the container. Nevertheless, a very stable connection can be made via the sealing layer and the plastic coating of the cardboard blank, for example by using a thermal welding process, so that the mechanical stiffening of the flexible soft film composite by the cardboard is long-lasting.
  • the barrier layer is still formed by an ethylene-vinyl alcohol (EVOH or EVAL).
  • EVOH or EVAL ethylene-vinyl alcohol
  • the structure of the container according to the invention opens up the possibility of changing the thickness of the container. Raising the ethylene vinyl alcohol layer in relation to the total thickness. As a result, the protective effect for the food can be improved without noticeably increasing the amount of non-recyclable plastic.
  • the stiffening effect of the is very good.
  • Carton blank insert for the thermoformed soft film can even be made from very simply designed, strip-like cardboard blanks which are formed with individually selected folds or fold lines.
  • the bottom flange, which is bent inwards, gives the carton insert a very good impression, even if the overlapped fold sections are only spot welded high torsional rigidity. Due to the flat connection of the cardboard insert with the outer wrapping made of the soft film composite, this torsional stiffness transfers directly to the deep-drawn soft film composite, which is thus reliably protected against overstressing or overstretching even with heavy packaging.
  • the choice of the cut of the carton can be used to influence the position and size of the opening on the bottom, which advantageously also takes place with regard to the goods to be packaged.
  • a cardboard blank with a continuous bottom is preferably selected, which then has an even higher load-bearing capacity.
  • the structure of the cardboard blank according to claim 8 therefore has the particular advantage of giving the container sufficient stability with a minimum of cardboard consumption.
  • the width of the base flange is preferably selected so that it lies in the range between 10 and 40% of the container width.
  • this edge flange can also be produced from a strip-shaped blank by thermowelding of folded-over fold sections which overlap in the folded form. The resistance of the container to twisting is additionally improved in this way.
  • the upper, peripheral edge flange offers protection for the edge of the deep-drawn soft film when inserting the cardboard blank.
  • the cardboard insert With a plastic coating of the cardboard blank according to claim 12, the cardboard insert can on the one hand be erected very easily and, on the other hand, in the erected form it can be economically produced into a warp-resistant structure, preferably thermowelded.
  • the plastic coating according to claim 12 forms a connection with the sealing layer of the soft-film composite system which is as secure as it is quickly producible and which is long-term stable even at low temperatures.
  • the container according to the invention is therefore also particularly suitable for deep-freeze packaging. Nevertheless, the cardboard blank can be easily separated from the soft film composite system after opening the container and after the packaged goods have been used, which further improves the environmental compatibility of the container according to the invention.
  • a very torsion-resistant container insert can be produced which, in combination with the composite film surrounding this insert, creates a container which is in no way inferior to the conventional container made of thermoformed composite hard film.
  • the double-sided coating of the carton blank ensures that the food does not come into contact with the carton material itself.
  • a recycling box i.e. an inferior carton can be used.
  • the cardboard coating is also preferably made of a peelable plastic, so that the consumer is able in a few steps to recycle the recyclable Separate components of the packaging from the non-recyclable components.
  • a particularly advantageous further development of the method according to the invention for producing the food container is the subject of claim 19. This further development makes it possible to make the packaging system very compact.
  • a further advantage of this embodiment is that the negative mold for the production of the indentations in the soft film composite can simultaneously be used for positioning the soft foil composite with respect to the tray inserts or cardboard blanks to be used. As a result, the working accuracy of the production process can be increased, and the risk of damaging the soft film composite system is already very small in that the shell insert is relatively smooth or smooth. the cardboard insert is plastic coated on both sides.
  • the method according to the invention of the flat stiffening of a soft film composite with a spatially stable, i.e. Rigid cardboard cutting can be carried out in various ways. It is possible, for example, to feed the cardboard blank in strip form and to produce the spatial cardboard structure only in the already deep-drawn composite film.
  • Advantageous, in particular with regard to the use of conventional packaging systems, is the further development of claim 20, according to which the cardboard blank is inserted into the plastic film, which has already been folded, into the shell shape.
  • the device for carrying out the method can consistently be carried out with conventional components of standard packaging systems. A closer look at the developments of the device according to claims 28 to
  • the device according to the invention is also suitable for the production of a plurality of containers in one work step and in one work station, which is the subject of claim 37.
  • FIG. 1 shows a schematic top view of a plant for the production of a food container according to the invention
  • Figure 2 is a schematic sectional view according to II-II in Figure 1;
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view according to III-III in FIG. 1;
  • FIG. 4 shows the view according to IV in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows the detail "V" in Figure 6
  • FIG. 6 shows a schematic sectional view according to VI-VI in FIG. 1 with a somewhat modified shape of the cardboard blank used;
  • FIG. 7 shows on an enlarged scale a section according to VII-VII in FIG. 1;
  • FIG. 8 shows the section according to VIII-VIII in FIG. 6 - rotated 90 ° - in the region of a side wall which is equipped with a device for forming stiffening beads;
  • 9 shows a perspective view of the lower tool half for receiving the cardboard blank
  • 10 is an enlarged partial sectional view of the sealed container in the area of the upper edge flange
  • FIG. 11 shows a perspective view of the upper mold corresponding to the lower mold according to FIG. 9;
  • FIG. 12 shows a first embodiment of a carton blank in the unfolded state
  • FIG. 13 shows a further embodiment of a cardboard blank in the unfolded state
  • FIG. 14 is a perspective view of a corner edge of the folded from the blank according to Figure 13
  • FIG. 15 shows a side view of a plant for carrying out the method according to the invention for producing a container
  • FIG. 16 shows a plan view of a further embodiment of a cardboard blank in the state before erection
  • FIG. 17 shows a perspective view of the carton blank in the erected state
  • FIG. 18 shows a detail of the view according to FIG. 17 in the region of a side edge
  • FIG. 19 shows a schematic sectional illustration in the area of the molding and work station according to a further variant; and 20 shows a top view of the packaging system according to FIG. 19.
  • the reference numeral 20 denotes a composite film wound on a roller, as it is offered on the market by the company "WALKI” in various versions with different protective properties.
  • This composite film is a soft film composite, for example with the following structure:
  • the outer layer forming a mechanical protective shield is formed, for example, from a polyamide, a pretreated, preferably corona-treated polyethylene, preferably with a high melting point, or a polyester plastic.
  • the thickness of this layer is 30 ⁇ m, for example.
  • This mechanical protective layer is followed by a barrier layer made of ethylene-vinyl alcohol (EVOH or EVAL), which is effective for oxygen and carbon dioxide.
  • EVOH or EVAL ethylene-vinyl alcohol
  • the upper layer facing in the illustration according to FIG. 1 is formed by a sealing layer, which is preferably formed by a peelable or peelable polyethylene plastic or plastic system.
  • the term "soft film composite" is to be understood in the following to mean a composite film which is flexible, i.e. is not stable in itself.
  • the wall thickness of this soft film composite is preferably in the range between 150 and 200 ⁇ m, the EVAL barrier layer having a thickness in the range between 4 and 30 ⁇ m and the sealing layer having a thickness in the range
  • the composite film 20 is pulled off, for example, in a width of approximately 400 to 500 mm from a roller 22 and fed to the linearly constructed packaging system, which largely contains work stations, as is the case with conventional packaging machines, for example from the "Multivac" company. are based.
  • the main stations of the packaging machine are described in more detail below:
  • a deep-drawing station in which the composite film 20 preheated by means of a heating device 32 is negatively deformed in the deep-drawing process.
  • a negative mold tool 34 which can be moved back and forth in the vertical direction (arrow B) is provided, in which four negative molds 36 are formed.
  • the negative molding tool 34 is therefore suitable for the simultaneous production of four deep-drawing operations.
  • the invention is not limited to the special arrangement and shape of the containers shown. Rather, any type of packaging and also of packaging groups can be produced by replacing the negative molding tool 34 in the area of the deep-drawing station 30 without departing from the basic concept of the invention.
  • Each negative mold 36 is connected via a line duct system 38 to a negative pressure connection 40, so that a vacuum can be generated in a time-controlled manner below the composite film 20 drawn over the negative molds 36, with which the composite film can be brought into the form shown in FIG Represents the outer shape of the later, finished food container.
  • FIG. 1 four indentations are introduced into the composite film 20 per tool stroke. The indentations are identified in FIG. 1 by the reference symbol 42.
  • the composite film or the soft film composite runs intermittently by means of a transport chain to a work station 50, in which - preferably in one operation - a corresponding number of torsionally rigid cardboard blanks 52 are inserted into the group of four of the indentations 42 .
  • the composite film In the area of this workstation, 20 is still connected over the entire surface, which is best shown in the illustration in FIG. 3.
  • the thin soft film composite 20 is not - emphasized in the illustration according to FIG. 3 - supported between the individual indentations by a guide rail.
  • the exact positioning of the indentations 42 in the work station 50 takes place with the aid of a lower tool part 54, which is guided to be movable in the vertical direction via columns 58 and has inner recesses 56 which form the negative for the final shape of the packaging to be produced.
  • the depth T of the inner recess 56 is equal to the dimension V of the indentation 42.
  • the remaining contour of the inner recess 56 also corresponds to the shape of the indentation 42, so that when the lower tool 54 is moved upwards, there is one flat, full contact of the composite film 20 on the lower tool 54.
  • the reference numeral 60 shows a transport and shaping stamp, hereinafter referred to as the transport plate, which is also mounted movably in the vertical direction and is held on a swivel arm 62 with a swivel axis 64.
  • the transport plate 60 has a number of projections in the form of positive molds 66 corresponding to the number of the inner recesses 56 below, with which cardboard blanks to be described in more detail below, brought into box-like form, can be transported from a folding station 70 to the work station 50 and into it Deformations 42 can be used.
  • the cardboard blanks 52 are obtained from a cardboard coated on both sides, which is wound on a cardboard roll 72.
  • the manufacture of the carton blanks 52 takes place synchronously and in time with the processing of the soft film composite 20.
  • 74 is a cutting device with which the carton web 76 is divided into strips 76-1 to 76-4. The number of strips corresponds to the Number of containers to be processed simultaneously in one work step.
  • the strips 76-1 to 76-4 subsequently run into a folding device 78, in which the individual strips are provided with such a cut and folding lines 80 that a cup-like cardboard insert is made from a single strip in a cardboard folding device 82 52 arises, which is held in position by the individual positive shapes 66 on the transport plate 60 in a defined manner.
  • the cardboard inserts 52 located on the underside of the transport plate 60 are only indicated by dashed lines, only two such cardboard inserts being shown for reasons of simplification.
  • a device 84 Upstream of the transport plate 60 is a device 84, in which the individual strips 86-1 to 86-4 which have been cut to length are erected in a box shape and are firmly connected to one another in the region of the overlapping fold sections, preferably thermowelded, so that at the outlet of the device 84 There are spatially stable, torsion-resistant cardboard cut-out inserts 52 which are gripped by means of the transport plate 60 and positioned precisely by means of a clocked, cyclical pivoting movement, which is indicated by the arrow S in FIG. 1, above the inner recesses 56 of the lower tool 54 of the work station can be positioned exactly.
  • the cardboard 76 is provided on both sides with a plastic coating which consists of a thermally weldable polyethylene plastic (PE).
  • PE polyethylene plastic
  • the thickness of this plastic coating is, for example, range between 10 and 15 ⁇ m and the arrangement is preferably such that the coating is easily peelable, ie peelable.
  • the core material of the coated cardboard 76 consists of so-called recycled cardboard and a basis weight in the range between 200 and 300 g / m 2 is preferably selected for the cardboard blank.
  • the folding of the cardboard strips 86 takes place in coordination with the shape of the positive mold 66 in such a way that the cardboard insert 52 surrounds the positive mold 66 in a form-fitting manner.
  • the height H of the cardboard insert essentially corresponds to the dimension V of the insert 42 or the depth T of the inner recess 56 in the lower mold 54.
  • a multiplicity of strip-shaped or rib-shaped pistons 90 arranged in rows are slidably slidably received in the side wall of the positive mold 66.
  • the control spaces 92 located behind these strip-shaped or rib-shaped pistons 90 are connected to a channel system 94. If the control spaces 92 are pressurized in a time-controlled manner via the channel system 94, the rib-shaped pistons 90 can extend slightly beyond the wall 98 against the force of return springs 96 and come into frictional engagement with the inner surface of the walls 88 of the erected card ⁇ tons 52.
  • This state of the strip-shaped pistons 90 is indicated in FIG. 11 on the side wall 98 facing the viewer, while the rib-shaped pistons 90 are shown in the adjacent side wall in the retracted position.
  • the cardboard inserts are formed from strips 86-1 to 86-4.
  • a structure is formed with a circumferential collar formed by the wall sections 88 and an open bottom 100 which is essentially at right angles thereto and which has bottom flanges 102 which are bent inwards is formed.
  • the width B102 of these flanges is an adjustable fraction of the total width W of the container.
  • a compressed air duct system 104 is provided in the transport plate 60 and the associated holder, with which an air flow indicated by the arrows 106 can be generated in a time-controlled manner.
  • the air flow emerges from the bottom end face of the positive molds 66 and is directed into the interior of the indentations 42, so that when the lower tool 54 is moved upwards, the deep contact of the deep-drawn composite film 20 on the inner wall of the recess 56 is promoted.
  • the compressed air duct system 104 can also be used to control the stroke movement of the rib-shaped pistons 90.
  • FIGS. 1 and 3 differ from one another insofar as the cardboard insert according to FIG. 1 is not only equipped with a bottom flange 102 but also with an upper edge flange 108 with an optional width B108. However, this top edge flange 108 is only beneficial if particularly heavy packaging is to be produced.
  • FIG. 4 shows this top flange 108 particularly clearly. Hatched areas 110 are indicated where folded fold sections of the cardboard blank overlap in the erected form. In these areas, there is preferably a flat or selective thermal welding instead. Since the cardboard is coated on both sides, a firm connection of these overlapping areas can be ensured in any case, regardless of the folding method.
  • FIG. 6 shows the position assignment between the lower tool 54 and the transport plate 60 as the upper tool shortly before the bottom dead center of the transport plate 60 is reached.
  • the lower tool 54 has already reached the top dead center.
  • the cardboard insert 52 lies together with the composite film 20 snugly against the inner contour 56 of the lower tool 54.
  • the positive molds 66 of the transport plate 60 are positively immersed in the indentations.
  • the cardboard insert 52 is thereby pressed flat against the composite film 20 both in the area of the wall sections 88 and in the area of the bottom flange 102 and - if present - in the area of the upper edge flange 108.
  • the upper flange 108 which may be present - see FIG.
  • a heating device designated 112 is actuated, so that in the area of the contact sections between the cardboard insert 52 and the composite film, spot or area welding occurs at the points 118. This welding covers the entire contact area between the cardboard insert 52 and the film 20.
  • the cardboard insert thus stiffens the flexible, i.e. flaccid soft film over a large area, so that the dimensional stability of the cardboard insert 52 is completely transferred to the soft film composite 20.
  • the inner recesses 56 in the lower tool part 54 are designed in such a way that the individual unit according to FIG. 9 can be removed.
  • a series of elongated depressions 116 are formed in wall surfaces 114, which, when the positive molds 66 are completely retracted, lie flush with the strip-shaped pistons 90. This state can be seen in the section according to FIG. 8.
  • the duct system 94 is pressurized with compressed air so that the rib-shaped or strip-shaped pistons 90 perform a full stroke outwards and the carton 52 together with the outer skin from the soft film composite 20 into the Press depressions 116 against the force of the return springs 96.
  • the springs 96 push the pistons 90 in question again.
  • the beaded shape of the side walls is retained and also contributes to an improvement in the areal connection between cardboard insert 52 and soft film composite 20.
  • FIG. 5 shows an enlarged representation of a section of the container immediately after the connection between the cardboard insert 52 and the soft film composite 20 has been completed.
  • This representation shows the multilayer structure of both the coated cardboard and the soft film compound.
  • 52-1 denotes the Core area made from recycled cardboard.
  • 52-2 indicates the coating films made of thermally weldable polyethylene (PE), which have a thickness of approximately 10 to 15 ⁇ m.
  • 118 denote those places at which a thermal seal is produced between the coating film 52-2 and a sealing layer 20-3 of the soft film composite 20.
  • the sealing layer preferably consists of peelable, ie peelable polyethylene (PE plastic).
  • 20-2 denotes the oxygen and CO 2 barrier layer made of ethylene vinyl alcohol (EVAL) and 20-1 denotes the outer layer forming the mechanical protection, which is either made of a polyamide, a pretreated, preferably corona-treated polyethylene with a high melting point or a Polyester plastic is formed.
  • EVAL ethylene vinyl alcohol
  • the indentations 42 braced in this way finally leave the work station 50 and are fed to a food loading station 120 and then to a sealing station 130.
  • the filling station 120 is not shown in the illustration according to FIG. 1, since this station does not differ from conventional filling stations.
  • a conventional composite cover film 132 runs into the system.
  • the cover film 132 is continuously removed from a roll 134 and fed via deflection rolls 136, 138.
  • the sealing station 130 also has a lower support tool 140 which interacts with a sealing plate 142.
  • the sealing plate 142 can be moved upwards and downwards and is partially heated in order to bring about a thermal welding between the cover film 132 and the sealing layer 20-3 of the soft film composite 20 at the areas VS shown in broken lines in FIG. 1.
  • FIG. 10 shows the state of the container after sealing.
  • This figure shows that the cover film 132, when the top flange 108 is present on the top, nestles around it and is thermally welded to the soft film composite 20 in the area VS.
  • FIG. 10 shows that the cover film 132 is also designed as a composite film, with a sealing layer 132-3 coming to lie opposite the sealing layer 20-3.
  • 132-2 is an oxygen and / or CO 2 barrier layer made of ethylene vinyl alcohol (EVAL).
  • EVAL ethylene vinyl alcohol
  • the sealing plate has correspondingly designed depressions 144 between which flat webs 146 remain which coincide with the sealing areas VS.
  • partial heating devices 148 are provided, which can also extend into the area of the top edge flanges 108. Additional devices, such as, for example, are not shown in the illustrations.
  • the individual containers After passing through the sealing station 130, the individual containers are connected to one another via the cover film 132 and the still connected soft film composite 20.
  • the filled and sealed containers then pass into a cutting device 150.
  • the containers are cut along lines that lie in the sealing areas VS. Such a parting plane is designated by a dash-dotted line in FIG. 10 with 152.
  • the cutting device 150 preferably has a longitudinal cutting knife 154 and a transverse cutting knife 156.
  • the containers 158 separated behind the cutting device 150 can then be removed and suitably packed.
  • FIG. 12 shows a cut cardboard strip with which a cardboard insert according to FIG. 4 can be produced. With dashed lines the fold lines are marked. The hatched areas represent the overlap regions in which the surfaces that overlap are thermally welded in order to produce a torsionally rigid spatial structure.
  • FIGS. 13, 14 An embodiment of the cardboard strip cut, with which an edge flange 108 ′ running around the top side can be produced, is shown in FIGS. 13, 14.
  • the thick lines represent the margins of the cut or cut lines.
  • the thin lines are fold lines.
  • the blank according to FIG. 13 is folded in the area of the corners as can be seen in the perspective illustration according to FIG. 14.
  • the intermediate folding line 164 delimits an outwardly folded flap, which is preferably pivoted into a wall plane of the erected insert and thermally welded to this surface.
  • FIG. 15 shows an overview again of a side view of the system according to the invention for producing a food packaging. Those stations in the system that correspond to the previously described work stations are identified by identical reference numerals. In this overall view, a filling station designated 120 can be seen going beyond the representation according to FIG. The feed point of the cover film 132 can also be seen in detail.
  • the illustration according to FIG. 15 shows that the system according to the invention for producing the containers differs from a conventional packaging system only in terms of the work station 50. The remaining stations 30, 120, 140 and 150 can be taken over from a conventional system in an identical configuration, if necessary with slight elm constructions. The concept of container production according to the invention even allows stations 30 and 50 to be combined to form a unit Z, which results in a very compact system.
  • FIGS. 16 to 18 show further embodiments of the invention, namely further configurations of the double-sided plastic-coated cardboard blank stiffening the shell.
  • FIG. 16 is a schematic plan view of an embodiment of the carton blank in the unfolded state. In Figure 16, only one half of the cardboard blank is shown. The axis of symmetry of the carton blank designated 252 is designated 254. The thin lines in FIG. 16 represent fold lines 280, which are preferably pre-embossed in order to allow the cardboard blank to be erected either in a separate work station or in the deep-drawn composite film in a short time.
  • FIG. 17 shows the cardboard blank in the erected state.
  • the carton blank 252 is not formed by a cardboard strip, but by a flat structure, so that a container with a continuous bottom wall 256 is formed after erection. This makes the container more dimensionally stable, so that the wall thickness of the cardboard can be further reduced.
  • this design has the advantage that no uncoated area of the cardboard blank is directly exposed to the substrate to be packaged. The use of a cardboard blank according to FIGS. 16 and 17 is therefore particularly appropriate when substrates that are moist or have a higher fat content are to be packed free of contamination.
  • Overlap areas of the folded wall sections are designated by 210. In these Areas are preferably punctiform or flat thermowelding, which can be achieved with simple measures due to the double-sided coating of the cardboard blank.
  • the cardboard blank according to FIGS. 16 and 17 is designed in such a way that sharp edges are avoided in the erected state.
  • Chamfer surfaces 258 are formed in the area of the corner edges, which are at an obtuse angle to the adjacent side surfaces 250. In this way, the risk of damage to the thin-walled, deep-drawn composite film is effectively countered when inserting the cardboard blank 252.
  • Figure 17 also shows that the cardboard blank is selected so that the cardboard blank opens slightly upwards.
  • the side walls 250 are slightly tapered upwards. This measure also effectively counteracts overstressing of the thin-walled, deep-drawn composite film either when inserting the cardboard blank and / or during the final sealing process.
  • Reference number 260 denotes a further fold line which gives the side walls 250 a locally limited flexibility in the region of the bottom edge, so that overstretching of the deep-drawn composite film can also be excluded in this region.
  • the cardboard blank according to FIGS. 16 and 17 can be handled in the same way and inserted into the deep-drawn composite film drawer, as has been described with reference to the exemplary embodiments described above. This method is therefore no longer to be described in connection with this embodiment.
  • the cardboard blank according to FIGS. 16 and 17 can be provided with a cut-out 262 indicated by dash-dot lines. The cutting edge which arises at the edge of the punched out can be thermally sealed during the punching process, so that even in this case the inserted substrate cannot come into direct contact with the carton, which usually absorbs water.
  • FIG. 352 A further embodiment of a cardboard blank 352 is indicated in FIG.
  • the special feature of this card blank is that the lower corner edges are also flattened or blunted. Accordingly, an upper chamfer surface 358 adjoins a lower chamfer surface 368. With this configuration, the insertion of the cardboard blank 352 is further simplified, wherein the risk of damage to the thermoformed composite film can be further reduced even under thermal stress.
  • FIGS. 19 and 20 A particularly advantageous embodiment of the device for producing the container according to the invention is shown in FIGS. 19 and 20. With this device, it is possible to integrate the units for deep-drawing the soft film and for inserting the stiffening shell into a conventional hard film packaging system in a space-saving manner and with a minimum of conversion work. Those components which are functionally comparable to components of versions already described are provided with similar reference numerals in FIGS. 19 and 20, which is increased by "400".
  • the soft film 420 runs into the molding station, ie into the deep-drawing station 430, and is heated there by means of a heating plate 432, which is located above a modular molding insert 434.
  • the thermoforming station is immediately adjacent arranged the work station, ie the tray insertion station 450, which in turn has a modular insert 454.
  • Both modules 434 and 454 preferably have a common carrier via which a synchronous lifting movement is initiated.
  • the common carrier can be taken over from the conventional hard film packaging system without reconstructions.
  • a transport and fixing stamp 460 for the trays or cardboard blanks 452 to be inserted cooperates with the module 454 after the module has completed its working stroke HSP and the stamp 460 has been inserted into the mold.
  • FIG. 20 shows that the transport and fixing stamp 460 has to perform a simple pivoting movement by only 90 ° in order to transport the shell inserts into the mold. This keeps the number of cycles high.
  • Other kinematic devices can of course also be used.
  • FIG. 19 only represent the situation schematically.
  • the film runs from the work station 450 with deep drawing and inserted shell inserts to a sealing and sealing station 530, in which the top film 532 fed in via a deflection roller 538 runs in, as indicated in FIG. 15.
  • a sealing and sealing station 530 in which the top film 532 fed in via a deflection roller 538 runs in, as indicated in FIG. 15.
  • the sealing station is simplified since the sealing plate can have a simpler shape. If an angled edge flange of the cardboard blank or insert is not provided, the design of the heating devices is also simplified, since they then no longer have to cover the area covered by the edge flange.
  • the device can also be modified such that the feed device for the erected cardboard inserts is separated from the upper mold in the work station, i.e. from the form stamp.
  • the construction of the container described above results in a food packaging which, as can best be seen in FIG. 10, forms an envelope which is impermeable to oxygen and CO 2 on all sides.
  • the manufacturing process kept as simple as possible, whereby conventional packaging systems can be used with the same clock frequency and with the least possible conversion effort.
  • the invention thus creates a container for the packaging of foodstuffs, with a thermoformed shell made of plastic and a cover in the form of a plastic composite film that is welded around the top via a flange section.
  • the shell (42) is formed by a thin-walled, inherently non-area-stable soft-film composite system (20) and on the inside at least in the area of the shell wall preferably opens slightly conically upwards, either by means of a dimensionally stable shell insert containing cellulose or wood pulp or by a cardboard blank (52) which is plastic-coated on two sides and stiffened to the shell (42) at least at discrete points (118).

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Description

Behälter für die Verpackung von Lebensmitteln, Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft einen Behälter für die Verpackung von Lebensmitteln, mit einer tiefgezogenen Schale aus Kunststoff und einer damit oberseitig über einen Flanschabschnitt um¬ laufend fest verbundenen, vorzugsweise verschweißten Abdec¬ kung in Form einer Kunststoff-Verbundfolie, gemäß dem Ober¬ begriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft dar¬ über hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines Lebensmit- telbehälters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 19 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung eines Lebensmittelbehälters gemäß dem Oberbe¬ griff des Patentanspruchs 27.
Verpackungsbehälter der eingangs beschriebenen Art werden insbesondere für Lebensmittel gebraucht und verwendet, die aufgrund ihrer leichten Verderblichkeit in besonderem Maße beim Transport und bei der Lagerung vor Einflüssen von Außen, wie z. B. vor übermäßigen Temperatur- oder Lichtein- flüssen, geschützt werden müssen. Diese Behältnisse müssen deshalb nicht nur ausreichend formstabil und vorzugsweise stapelbar, sondern darüber hinaus so beschaffen sein, daß die im Behältnis aufgenommene Ware vorzugsweise hermetisch gegenüber der Umgebung, insbesondere gegenüber einer sauer- Stoffhaltigen Atmosphäre abgeschirmt wird. Dabei ist ein weiteres, wichtiges Kriterium bei diesen Behältnissen darin zu sehen, daß die Herstellung bzw. die Verarbeitung des Be¬ hälters ebenso wie die Befüllung einfach durchgeführt werden kann, wobei vorzugsweise eine raumsparende, linear angeord¬ nete Fertigungsanlage anzustreben ist. Diese Fertigungsanla¬ gen haben den Vorteil, daß sie modular aufgebaut werden kön¬ nen, so daß die einzelnen ArbeitsStationen je nach dem her¬ zustellenden Behältnis individuell zusammengestellt und so wirtschaftlich eingesetzt werden können.
Ein herkömmlicher Behälter dieser Art besteht in der Regel aus zwei . Teilen, nämlich einer tiefgezogenen Kunststoff¬ schale mit oberseitigem Randflansch und einer damit ver- schweißten Abdeckung in Form einer Kunststoff-Verbundfolie. Diese Kunststoff-Verbundfolie besitzt regelmäßig eine Trägermaterialschicht aus beispielsweise axial gerecktem Po¬ lyamid oder Polyester, eine Kohlendioxid- bzw. Sauerstoff- Sperrschicht aus Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVOH) und eine Siegelschicht zum Versiegeln der Abdeckung mit der übrigen Schale, wobei die Siegelschicht in der Regel aus einem Poly- ethylen-KunststoffSystem besteht. Auch der Behälterboden, d.h. die tiefgezogene Kunststoffschale des Behälters wird bei höherwertigen Verpackungen aus einer Kunststoff-Verbund- folie hergestellt. Um Gewicht zu sparen, verwendet man form¬ stabile Folien, beispielsweise auf Polystyrol-Basis mit ei¬ ner Stärke im Bereich zwischen 700 und 1000 μ . Die Polysty¬ rol-Basisschicht trägt in diesem Fall wiederum eine Sperr¬ schicht aus einem Ethylen-Vinyl-Alkoholsystem und eine der Abdeckung zugewandte Polyethylen-Siegelschicht, die mit der Abdeckung thermoverschweißbar ist. Diese Folien eignen sich sowohl für die Negativ- als auch für die Positiv-Verformung mit und ohne mechanischer Vordehnung der Folie. Auf diese Weise lassen sich Behälterformen unterschiedlicher Ge- staltung und Festigkeit mit verhältnismäßig einfach zu steu¬ ernden Maschinen herstellen, wobei auch das Umrüsten der Verpakkungsanlage beim Umstellen von einer Ware auf die an¬ dere, verhältnismäßig schnell vonstatten gehen kann.
Bei Verwendung von Polyvinylchlorid (PVC) als mechanisch stabilisierende Lage der Verbund-Hartfolie gelingt es, die Wandstärke der Unterfolie ohne Festigkeitseinbußen zu redu¬ zieren. Dennoch wird auch bei dieser Werkstoffauswahl pro Verpackung eine erhebliche Menge an Kunststoff benötigt, der aufgrund des Verbundaufbaus den Nachteil hat, daß er einem Recycling,, d.h. einer Wiederverwertung nicht mehr zugeführt werden kann.
Man hat dieses Problem bereits frühzeitig erkannt und ver¬ sucht, Lebensmittelverpackungen so aufzubauen, daß der An- teil an nicht mehr wiederverwendbarem Kunststoff verringert werden konnte. So ist beispielsweise aus dem DE-GM 73 30 156 ein Behälter aus einem SchichtStoff bekannt, der eine Papp¬ kartonschicht und zumindest einseitig eine Polyester-Deck¬ schicht aufweist. Das hauptsächliche Anwendungsgebiet dieses Schichtstoffs wird in der Verwendung zur Herstellung eines Behälters gesehen, der sich zum Kochen oder Wiedererhitzen von Nahrungsmitteln für Menschen eignet. Der Schichtstoff wird zu diesem Zweck geeignet zugeschnitten, dann durch Fal¬ tung und Eindrücken in eine Form in Schalenform gebracht, wobei die bei der» Faltung in Ubereinanderlage kommenden Oberflächenteile durch Heißversiegelung aneinander befestigt werden. Ein solcher Behälter läßt sich allerdings auch mit einer Kunststoff-Verbundfolie der vorstehend beschriebenen Art nicht hermetisch verschließen, wobei insbesondere in den Eckbereichen des Behälters eine zu große Sauerstoffdurchläs¬ sigkeit auftritt und aufgrund des fehlenden oberseitigen Randflansches eine Verbindung mit einer Abdeckfolie nicht möglich ist.
In der deutschen Patentschrift 1 036 153 wird eine Vor¬ richtung zum Herstellen von Flachpackungen beschrieben, die aus thermoplastisch beschichtetem Papier bestehen, das so zugeschnitten und gefaltet wird, daß auch seitliche, nach außen umgebogene obere Verpackungsränder entstehen, über die dann in einer Verschließstation eine Deckbahn aus Kunststoff umlaufend angeschweißt wird. Auch mit diesem bekannten Ver¬ fahren läßt sich kein Behälter herstellen, der den bei emp¬ findlichen Waren geforderten Dichtigkeitskriterien gerecht wird. Dabei ist zu berücksichtigen, daß bei besonders hochwertigen Verpackungen eine Evakuierung der Packung bzw. eine Rückbegasung der Packung mit einem Schutzgas, wie z. B. Kohlendioxid, gefordert ist. Kohlendioxid hat eine Flüchtig¬ keit, die etwa um den Faktor 4 höher ist als diejenige von Sauerstoff. Leicht verderbliche Waren lassen sich deshalb in einer Verpackung gemäß DE-PS 1 036 153 nicht aufbewahren. Im übrigen läßt sich das aus dieser Schrift bekannte Verfahren nicht mit Tiefziehanlagen herkömmlicher Bauert kombinieren, . ohne hier durchgreifende Veränderungen der Anlage vorzuneh¬ men.
Man hat schließlich auch schon versucht, Behälter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so aufzubauen, daß die Schale sowohl ein Kartonteil als auch ein Kunststoffteil aus tiefgezogener Kunststoffolie aufwies. Beispiele für solche Behälter sind in der GB-PS 1 136 885, der GB-PS 1 043 215 und der DE-PS 2 034 154 beschrieben. Im Falle der GB-PS 1 043 215 wird ein aus einem Kartonzuschnitt gefalteter Behäl¬ ter über einen umlaufenden, oberen abgewinkelten Flanschbe¬ reich mit einer eingezogenen Kunststofform verbunden. Da die Verbindung zwischen Kunststoffauskleidung und Kartonzu- schnitt allerdings lediglich im Flanschbereich vorgesehen ist, ist die Kunststoffauskleidung auch in diesem Fall noch verhältnismäßig steif auszubilden, da der außenseitige Kar¬ tonzuschnitt eine Bewehrung bildet und nur bedingt zur Aus¬ steifung der Behälterschale herangezogen werden kann*. ' Schließlich benötigt dieses Verfahren eine erhebliche Menge an Karton. Eine Integration des Verfahrens in herkömmliche. marktübliche VerpakkungsSysteme ist dabei ebenfalls nicht möglich.
Im Falle des Behälters gemäß GB-PS 1 136 885 wird ebenfalls ein gefalteter Kartonzuschnitt innenseitig mit einem Kunst¬ stoffSystem ausgekleidet, das dann auch den umlaufenden, ab¬ gewinkelten Flansch für die Anbringung einer Abdeckfolie ausbildet. Um die Kunststoffolie in die Negativfom mit ein¬ gelegtem Kartonzuschnitt durch Unterdruck einziehen zu kön- nen, ist der Kartonzuschnitt so gestaltet, daß er flächenmä¬ ßig kleiner ist als die Außenoberfläche der eingezogenen Kunststoffolie. Die versteifende Funktion des Kar¬ tonzuschnitts ist deshalb auch in diesem bekannten Fall ver¬ hältnismäßig eingeschränkt.
Eine vollkommene, versteifende Ummantelung eines wan- nenförmigen Kunststoffbehälters mit einem Verstärkungs- material-Zuschnitt aus Pappe ist in der DE-PS 2 034 154 be¬ schrieben. Bei der Herstellung eines solchen Behälters ist allerdings ein verhältnismäßig komplex aufgebautes Werkzeug erforderlich. Zunächst wird der Pappezuschnitt in eine Nega¬ tivform eingefaltet, die mit einem Oberstempel zusammen¬ wirkt, mittels dem dann eine Folienbahn in die Form einge¬ drückt wird. Zum Einfalten des .Pappezuschnitts kommt ein Saugstempel zur Anwendung, der den Pappezuschnitt bei einer Relativbewegung zwischen Saugstempel und Negativform fest¬ hält. Um die Kunststoffolie mit der Innenoberfläche des Pappezuschnitts fest verbinden zu können, wird nach dem Ein¬ formen der Kunststoffolie mittels des Oberstempels in den Raum zwischen Oberstempel und eingeformter Kunststoffolie ein Druckmittel eingespeist, das dann die Endformung des Be¬ hälters und die feste Haftung der Folie an dem gefalteten Zuschnitt bewirkt. Dieses Herstellungsverfahren läßt sich schwerlich ohne größere Umbaumaßnahmen mit auf dem Markt be- findlichen Verpakkungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 27 durchführen. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Be¬ hälter für die Verpackung von Lebensmitteln gemäß dem Ober¬ begriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der sich dadurch ausz- eichnet, daß die zur Herstellung des Behälters erforderliche Menge an nicht wiederverwertbarem bzw. nicht recycelbarem Kunststoff erheblich verringert ist, wobei gleichzeitig al¬ lerdings nach wie vor höchste Dichtigkeitswerte sicherge¬ stellt werden. Der Aufbau des Behälters soll darüber hinaus so sein, daß er mit herkömmlichen, vorzugsweise linear auf¬ gebauten Verpakkungsmaschinen gemäß dem Oberbegriff des An¬ spruchs 27 mit möglichst geringem Umbau-Aufwand hergestellt werden Jann, ohne die Leistungsfähigkeit dieser Verpackungsmaschinen zu beeinträchtigen. Eine weitere Auf- gäbe der Erfindung besteht darin, ein möglichst einfaches Verfahren zur Herstellung eines solchen Behälters zu schaf¬ fen, das sich in den Verfahrensablauf bei marktüblichen Ver¬ packungsmaschinen nahtlos einfügt. Schließlich besteht ein weiteres Ziel der Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, mit dem die Be¬ hälter mit geringstmöglichem vorrichtungstechnischen Aufwand qualitativ hochwertig hergestellt werden können.
Die vorstehend angesprochenen Ziele der Erfindung werden be- züglich der Schaffung des Behälters mit den Merkmalen des Anspruchs 1, bezüglich des Verfahrens durch die Verfahrens¬ schritte des Anspruchs 19 und bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 27 gelöst.
Erfindunggemäß wird die bislang verwendete Verbund-Hartfolie aus Polystyrol (PS) oder Polyvinylchlorid (PVC) durch einen Weichfolien-Verbund, d.h. eine extrem flexible Verbundfolie ersetzt, die im Verhältnis zu Hartfolien eine wesentlich ge- ringere Flächensteifigkeit hat. Dieser Weichfolien-Verbund erhält seine die Behälterstruktur stabilisierende Form durch einen aufgerichteten Kartonzuschnitt, der in die in Schalen¬ form gebrachte, sehr dünnwandige Verbundfolie so eingesetzt wird, daß er den Weichfolien-Verbund flächig aussteift. Weil der Kartonzuschnitt beidseitig mit einer Kunststoffbeschich- tung versehen ist, ergibt sich der Vorteil, daß die flächige Verbindung zwischen dem aussteifenden Kartonzuschnitt und der in Behälterform gebrachten Weich-Verbundfolie in kürze¬ ster Zeit, beispielsweise durch einen punktuellen oder flä-. chenerfassenden Thermoschweißvorgang hergestellt werden kann. Bei Verwendung einer Cellulose- oder Holzschliffschale ergibt sich eine innige Verbindung zwischen dem Schalenein¬ satz und der tiefgezogenen Folie dadurch, daß die unter Wär¬ meeinwirkung fließende Folien- bzw. Siegelschicht in die fasrige Oberfläche des Cellulose- oder Holzschliffproduktes eindringen kann, wobei allerdings eine gute Peelbarkeit gegeben ist, so daß eine gesonderte Entsorgung von Träger und Siegelschicht möglich ist. Gleichzeitig stellt die beid- seitige Beschichtung des Kartonzuschnitts aber auch sicher, daß mit hoher Taktfrequenz aus beispielsweise streifenförmi- gen aber auch anderen Zuschnitten - auch mit durchgehendem Zuschnittboden - schachtelartige, räumlich stabile Kar¬ toneinsätze hergestellt werden können, indem die sich über¬ lappenden Falzabschnitte thermoverschweißt werden. Die Verarbeitung des beidseitig beschichteten Kartons zu räum- lieh stabilen Behältereinsätzen mit räumlich stabiler Struk¬ tur und umlaufendem Wandkragen kann mit so hoher Taktzahl erfolgen, daß die Herstellung der Kartonzuschnitte parallel mit der Verarbeitung der Weich-Verbundfolie im kontinuierli¬ chen Abzug von einer Vorratsrolle durchgeführt wird. Ent- sprechendes gilt bei der Verwendung von Cellulose- oder Holzschliffschalen, die in der Verpackungsanlage entweder in vorgeformtem Zustand zwischengestapelt und vereinzelt oder aber in einer separaten ArbeitsStation urgeformt. werde . Da erfindungsgemäß vorzugsweise der bereits gefaltete, d.h. der aufgerichtete und damit räumlich formstabile Kartonzuschnitt in die ausgeformte Mulde des Weichfolien-Verbundes einge- setzt wird, ergeben sich bei der lagemäßigen Ausrichtung zwischen Kartonzuschnitt und Weichfolien-Verbund keine Probleme. Der eine räumlich stabile Struktur aufweisende, gefaltete und zumindest punktuell thermoverschweißte Karton- zuschnitt kann ebenso wie ein Schaleneinsatz mit einer verhältnismäßig robusten Greifereinrichtung gehandhabt und dementsprechend exakt über den in die Verbund-Weichfolie eingeformten Vertiefungen positioniert werden. Das Risiko, den sehr dünnwandigen Weichfolien-Verbund beim Einsetzen des Kartonzuschnitts zu verletzen, wird vermindert, und zwar insbesondere dann, wenn die Kantenbereiche des Schalenein¬ satzes oder des aufgerichteten Kartonzuschnitts eine Fasen¬ fläche aufweisen, die im stumpfen Winkel zu den benachbarten Wandflächen steht. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, mit einem Weichfolien-Verbundsystem zu arbeiten, das lediglich eine Dicke im Bereich zwischen 150 und 200 μm hat. Auf diese Weise gelingt es, diejenige Kunststoffmenge der Verpackung, die einer Wiederaufbereitung nicht mehr zugeführt werden kann, im Vergleich zu herkömmlichen Behäl- tern auf etwa 20 % zu verringern. Wenn beispielsweise bei einer herkömmlichen Polystyrol-Hartfolie mit einer Dicke von 750 μm und einer Folienbreite von 425 mm pro 1000 m Folie 333 kg nicht mehr wiederaufbereitbarer Kunststoff anfiel, wird dieser Kunststoffanteil durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auf etwa 70 kg reduziert. Die Kunststoff- beschichtung des Kartonzuschnitts kann äußerst dünnwandig, beispielsweise mit einer Stärke von etwa 12 μm ausgeführt werden, so daß dieser Verpakkungs-Kunststoffabfall nicht ins Gewicht fällt. Bei der Verwendung einer Cellulose- oder Holzschliffschale entfällt dieser zusätzliche Kunststoffan¬ teil vollkommen.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Behälters ist unabhängig von der Dichtigkeit des eingesetzten Schaleneinsatzes bzw. Kar- tonzuschnitts mit umlaufender Kragenwand, insbesondere im
Bereich der Eckkanten nach außen hin vollkommen dicht. Der erfindungsgemäße Behälter eignet sich deshalb auch für Verpackungsverfahren, bei denen der Innenraum der Verpackung evakuiert und/oder ggf. nach dem Befüllen mit einem stabili¬ sierenden Medium rückbegast wird. Es entsteht auf diese Weise eine qualitativ äußerst hochwertige Verpackung, bei der allerdings lediglich nur noch ein Bruchteil an nicht recycelbarem Kunststoff anfällt. Durch geeignete Additive zur Cellulose- oder Holzschliffmasse, die dann zu den Scha¬ leneinsätzen verpreßt wird, kann den lebensmitteltechnischen Anforderungen, insbesondere der Feuchtigkeitsresistenz gezielt Rechnung getragen werden.
Dabei kommt der erfindungsgemäße Aufbau des Behälters der Anwendung eines sehr wirtschaftlichen Herstellungsverfahrens zugute. Wenn - gemäß einer Weiterbildung der Erfindung - der in die ausgeformte Mulde der Verbundfolie eingesetzte Kar¬ tonzuschnitt aus einem streifenför igen Material gewonnen wird, ergibt sich bei der Herstellung des räumlich bereits stabilen Kartonzuschnitt-Einsatzes bodenseitig regelmäßig eine Öffnung, die in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden kann, den vorgeformten Weichfolien-Verbund während des Ein¬ setzens des Kartonzuschnitts von oben durch eine Luftströ¬ mung zu stabilisieren. Die Positionierungsgenauigkeit des Kartonzuschnitts in der vorzugsweise tiefgezogenen Verbund- folie kann auf diese Weise zusätzlich verbessert werden und die Beschädigungsgefahr für die sehr dünnwandige Ver¬ bundfolie wird spürbar herabgesetzt.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Behälters ermöglicht ein Herstellungsverfahren, das sich nahtlos und ohne Einbußen in der Leistungsfähigkeit in den Verfahrensablauf marktüblicher Verpackungsmaschinen, wie sie eingangs beschrieben worden sind, eingliedern läßt. Der lineare Aufbau derartiger Ver¬ packungsanlagen kann erfindungsgemäß beibehalten werden. Es ist lediglich erforderlich, dem Arbeitsschritt des Befüllens des Behälters mit der zu verpackenden Ware einen Schritt voranzustellen, bei dem der die Verbund-Weichfolie ausstei¬ fende Kartonzuschnitt in die vorgeformte, vorzugsweise tief- gezogene Form eingesetzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrich¬ tung zur Durchführung des Herstellungsverfahrens für die um- weltfreundlichere Lebensmittelverpackung kann durch einfa¬ ches Umrüsten von bereits auf dem Markt befindlichen Ver¬ packungsanlagen gewonnen werden. Die Durchsatzleistung der Verpackungsanlage muß dabei nicht vermindert werden. Es ist lediglich eine zusätzliche Einrichtung vorzusehen, mit der entweder bereits fertiggestellt angelieferte Schaleneinsätze oder Kartons oder parallel durch kontinuierliche Verarbei¬ tung von beispielsweise in Streifen geschnittenen oder anderweitig vorgestanzten Kartonzuschnitten gewonnene, räum¬ lich stabile, d.h. aufgerichtete und durch Thermoschweißung stabilisierte Kartonzuschnitte in die tiefgezogene Ver¬ bundfolie eingesetzt werden. Die übrigen Bestandteile der herkömmlichen Verpackungsanlage können unverändert beibehal¬ ten werden.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Behälters eröffnet die Mög¬ lichkeit, die zur Ausbildung des Behälters erforderliche Kartonnagemenge auf ein Minimum zu reduzieren, was z.B. durch die Gewinnung des aufgerichteten Kartoneinsatzes aus einem streifenförmigen Zuschnitt sichergestellt ist. Um al- lerdings für die Verpackung von feuchteren bzw. stärker fetthaltigen Substraten bzw. Lebensmitteln einen zusätzli¬ chen Schutz vor Kontamination bereitzustellen, ist es von Vorteil, wenn der aus einem beidseitig beschichteten Karton bestehende Kartoneinsatz bzw. der Schaleneinsatz einen durchgehenden Boden hat, von dem die kragenartig nach oben vorstehenden, umlaufenden Seitenwände abgewinkelt sind. In diesem Fall besteht keine Gefahr mehr, daß eine unbeschich¬ tete Schnittkante des Kartons in direkten Kontakt mit dem zu verpackenden Lebensmittel gelangt. Durch diese Maßnahme wird ferner wirksam verhindert, daß das äußere Erscheinungsbild der Verpackung im Bereich der Karton-Schnittkante beispiels- weise durch feuchtigkeitsbedingte Aufquellung leidet. Das Gewicht der Verpackung muß durch diese Maßnahme nicht ange¬ hoben werden. Denn der Karton kann bedingt durch die stabi¬ lere, über den Boden des Zuschnitts flächig gestützte Struk- tur mit geringerer Stärke ausgeführt werden.
Vorzugsweise wird die umlaufende Wandung des Schalenein¬ satzes bzw. des aufgerichteten Kartonzuschnitts so gestal¬ tet, daß sich der Behälter nach oben leicht konisch öffnet. Diese Maßnahme erleichtert zum einen den Formgebungsprozeß der Schale und sie sie bringt den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß die äußere Verbundfolie beim Eisetzen des Karton¬ zuschnitts und beim späteren Versiegeln möglichst geringen mechanischen Beanspruchungen unterworfen wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. In den Ansprüchen 2 bis 1*7 sind vorteil¬ hafte Ausgestaltungen der Behälters an sich umrissen, die Ansprüche 19 bis 26 bilden das erfindungsgemäße Herstel- lungsverfahren weiter und in den Ansprüchen 28 bis 42 werden vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung zur Durchfüh¬ rung des Verfahrens unter Schutz gestellt.
Eine qualitativ äußerst hochwertige Verpackung ergibt sich mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 4. Derartige Weichfo¬ lien-Verbundsysteme sind auf dem Markt mit Qualitäten er¬ hältlich, die dem betreffenden Anwendungsgebiet optimal an¬ gepaßt sind. Bereits mit Dicken von etwa 150 μm sind diese Weichfolien-Verbundsysteme sicher, d.h. beschädigungsarm verarbeitbar, selbst wenn tiefere Behälter ausgeformt werden müssen.
Die Außenschicht des Weichfolien-Verbundsystems wird vor¬ zugsweise von einem Polyamid-Kunststoff, einem vor- behandelten, beispielsweise koronabehandelten Polyethylen- Kunststoff mit hohem Schmelzpunkt, einem Polyester-Kunst- Stoff oder einem Polypropylen-System gebildet. Die Verwen¬ dung von Polyethylen für die Außenschicht bringt zusätzliche preisliche Vorteile. Wenn ein Polypropylen-System verwendet wird, ergibt sich ein Verbund, der vollständig und ohne vor- herige Separation recycelbar ist.
Wenn die Siegelschicht des Behälters gemäß Anspruch 7 ausge¬ bildet wird, läßt sich der nicht ohne weiteres recycelbare Weichfolien-Verbund sehr einfach vom übrigen Teil des Behäl- ters trennen. Gleichwohl läßt sich über die Siegelschicht und die Kunststoffbeschichtung des Kartonzuschnitts eine sehr stabile Verbindung, beispielsweise durch Anwendung ei¬ nes Thermoschweißverfahrens herstellen, so daß die mechani¬ sche Aussteifung des flexiblen Weichfolien-Verbundes durch den Karton langlebig aufrechterhalten wird.
Die Sperrschicht wird erfindungsgemäß nach wie vor von einem Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVOH bzw. EVAL) gebildet. Da erfin¬ dungsgemäß jedoch die Dicke der Kunststoffummantelung des Behälters stark verringert ist, eröffnet der erfindungsge¬ mäße Aufbau des Behälters die Möglichkeit, die Dicke dieser . Ethylen-Vinyl-Alkoholschicht im Verhältnis zur Gesamtstärke anzuheben. Dadurch kann die Schutzwirkung für das Lebensmit¬ tel verbessert werden, ohne dadurch die Menge an nicht recy- celbarem Kunststoff spürbar anheben zu müssen.
Wenn der Schaleneinsatz bzw. Kartonzuschnitt die Schalenwand vollständig auskleidet und einen nach innen abgeknickten Bodenflansch hat, ergibt sich eine sehr gute, aussteifende Wirkung des . Kartonzuschnitt-Einsatzes für die tiefgezogene Weichfolie. Gleichwohl läßt sich der Einsatz sogar aus sehr einfach gestalteten, streifenartigen Kartonzuschnitten, die mit individuell gewählten Falzen bzw. Faltlinien ausgebildet werden, herstellen. Der nach innen abgeknickte Bodenflansch gibt dem Kartoneinsatz selbst dann, wenn die überlappten Falzabschnitte lediglich punktverschweißt sind, eine sehr hohe Verwindungssteifigkeit. Durch die flächige Verbindung des Kartoneinsatzes mit der außenliegenden Umhüllung aus dem Weichfolien-Verbund überträgt diese Verwindungssteifigkeit unmittelbar auf den tiefgezogenen Weichfolien-Verbund, der damit selbst bei schweren Verpackungen zuverlässig vor Über¬ beanspruchungen bzw. Überdehnungen geschützt wird. Durch die Wahl des Zuschnitts des Kartons kann gezielt Einfluß auf Lage und Größe der bodenseitigen Öffnung genommen werden, was vorteilhafterweise auch im Hinblick auf die zu verpac- kende Ware geschieht. Für spezielle Substrate wird vorzugs¬ weise ein Kartonzuschnitt mit durchgehendem Boden gewählt, der dann eine noch höhere Tragfähigkeit hat. Der Aufbau des Kartonzuschnitts gemäß Anspruch 8 hat deshalb den besonderen Vorteil, dem Behältnis mit einem Minimum an Kartonverbrauch eine ausreichende Stabilität zu verleihen.
Vorzugsweise wird bei Verwendung eines streifenförmigen Kar¬ tonzuschnitts die Breite des Bodenflansches so gewählt, daß sie im Bereich zwischen 10 und 40 % der Behälterweite liegt.
Für besonders schwere Verpackungen ist es von Vorteil, den Schaleneinsatz bzw. den Kartonzuschnitt gemäß Anspruch 10 weiterzubilden und auch oberseitig mit einem umlaufenden, nach außen abgewinkelten Randflansch auszustatten. Aufgrund der beidseitigen Beschichtung des Kartons läßt sich auch dieser Randflansch durch Thermoverschweißung von umgefalz¬ ten, und in der gefalteten Form überlappenden Falzabschnit¬ ten aus einem streifenförmigen Zuschnitt herstellen. Die Widerstandsfähigkeit des Behälters gegen Verwindungen wird auf diese Weise zusätzlich verbessert. Darüber hinaus bietet der obere, umlaufende Randflansch einen Schutz für die Kante der tiefgezogenen Weichfolie beim Einsetzen des Kartonzu¬ schnitts. Schließlich ist durch diese Maßmahme sicherge¬ stellt, daß auch im Bereich des oberen Behälterrandes keine unbeschichtete Karton-Schnittkante in unmittelbare Berührung mit dem zu verpackenden Substrat gelangt. Es hat sich gezeigt, daß bereits Breiten von einigen mm diesen Effekt zuverlässig unterstützen.
Mit einer Kunststoffbeschichtung des Kartonzuschnitts nach Anspruch 12 läßt sich der Kartoneinsatz zum einen sehr leicht aufrichten und zum anderen in der aufgerichteten Form wirtschaftlich zu einer verwindungssteifen Struktur herstel¬ len, vorzugsweise thermoverschweißen. Die Kunststoffbe¬ schichtung nach Anspruch 12 geht mit der Siegelschicht des Weichfolien-Verbundsystems eine ebenso sichere wie schnell herstellbare Verbindung ein, die auch bei tiefen Temperatu¬ ren langzeitstabil ist. Der erfindungsgemäße Behälter eignet sich deshalb auch in besonderem Maße für die Tiefkühlverpac¬ kungen. Gleichwohl läßt sich der Kartonzuschnitt nach dem öffnen des Behälters und nach dem Verbrauch der verpackten Ware sehr leicht vom Weichfolien-Verbundsystem trennen, was die Umweltverträglichkeit des erfindungsgemäßen Behälters zusätzlich verbessert.
Bereits mit Flächengewichten von etwa 200 bis 300 g/m2 läßt sich ein sehr verwindungssteifer Behältereinsatz herstellen, der im Verbund mit der diesen Einsatz umgebenden Verbundfo¬ lie einen Behälter schafft, der festigkeitsmäßig dem her¬ kömmlichen Behälter aus tiefgezogener Verbund-Hartfolie in nichts nachsteht.
Aufgrund der doppelseitigen Beschichtung des Kartonzu¬ schnitts ist sichergestellt, daß das Lebensmittel mit dem Kartonmaterial selbst nicht in Berührung kommt. Für diesen Bereich kann deshalb ein Recycling-Karton, d.h. ein minder¬ wertiger Karton verwendet werden.
Auch die Kartonbeschichtung wird vorzugsweise von einem peelbaren Kunststoff gebildet, so daß der Verbraucher mit wenigen Handgriffen in der Lage ist, die wiederverwertbaren Bestandteile der Verpackung von den nicht recycelbaren Be¬ standteilen zu trennen.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Lebensmit¬ telbehälters ist Gegenstand des Anspruchs 19. Mit dieser Weiterbildung gelingt es, die Verpackungsanlage sehr kompakt auszubilden. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung be¬ steht darin, daß die Negativform für die Herstellung der Einformungen im Weichfolien-Verbund gleichzeitig zur Posi¬ tionierung des Weichfolien-Verbundes bezüglich der einzuset¬ zenden Schaleneinsätze bzw. Kartonzuschnitte genutzt werden kann. Dadurch kann die Arbeitsgenauigkeit des Herstellungs¬ verfahrens angehoben werden, wobei die Gefahr, das Weichfo- lien-Verbundsystem zu beschädigen, ohnehin dadurch schon sehr klein ist, daß der Schaleneinsatz relativ glatt bwz. der Kartoneinsatz beidseitig kunststoffbeschichtet ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren der flächigen Aussteifung ei- nes Weichfolien-Verbundes mit einem räumlich stabilen, d.h. verwendungssteifen Kartonzuschnitt läßt sich auf verschie¬ dene Art und Weise durchführen. Es ist beispielsweise mög¬ lich, den Kartonzuschnitt in Streifenform zuzuführen und die räumliche Kartonstruktur erst in der bereits tiefgezogenen Verbundfolie herzustellen. Vorteilhafter, insbesondere im Hinblick auf die Verwendung herkömmlicher Verpackungsanla¬ gen, ist jedoch die Weiterbildung des Anspruchs 20, gemäß der der Kartonzuschnitt im bereits gefalteten Zustand in die in Schalenform gebrachte Kunststoffolie eingesetzt wird.
Die Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch .24 führt zu besonders stabilen Behältern. Die Verzahnung zwischen Scha¬ leneinsatz bzw. Kartonzuschnitt und Kunststoff-Verbundfolie führt zu einer noch höheren Stabilität des Behälters und zu einer noch besseren Aussteifung zusammen mit dem an sich nicht flächenstabilen Weichfolien-Verbund. Darüber hinaus hat diese Art der Ausbildung der Seitenwände Vorteile bei der Umspülung des Füllgutes mit Gas.
Wenn die ausgeformte Mulde der Kunststoffolie während des Einsetzens des Kartonzuschnitts durch eine Luftströmung sta¬ bilisiert wird, können FehlSteuerungen selbst bei sehr dünn¬ wandigen Weichfolien-Verbundsystemen zuverlässig ausge¬ schlossen werden. Vorteilhaft wird allerdings diese stabili¬ sierende Luftströmung mit einer Saugströmung kombiniert, die von der Gegenform auf die Außenseite des Weichfolien-Verbun¬ des aufgebracht wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens kann durch¬ wegs mit herkömmlichen Komponenten von marktüblichen Verpac- kungsanlagen ausgeführt werden. Ein näheres Eingehen auf die Weiterbildungen der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 28 bis
42 ist deshalb an dieser Stelle nicht notwendig. Diese Wei¬ terbildungen zielen insbesondere darauf ab, den Weichfolien- Verbund beim Transport durch die Verpackungsanlage möglichst wirksam zu schonen und die Taktfrequenz der Vorrichtung hoch zu halten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich auch für die Herstellung von mehreren Behältern in einem Ar¬ beitsgang und in einer ArbeitsStation, was Gegenstand des Anspruchs 37 ist.
Mit der Weiterbildung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen
43 bis 45 ergibt sich der besondere Vorteil einer äußerst einfachen und platzsparenden Integration der Folien- Tief¬ zieh- und Schalen- bzw. Kartonzuschnitt-Einlegestation in herkömmliche Verpackungsanlagen bzw. -Straßen. Die Ver¬ packungsanlage kann dabei unverändert im gleichen Takt betrieben werden, und es ist keine Verlängerung der Folien- Durchlaufstrecke erforderlich. Die modulare Bauweise erleichtert das Umrüsten der Anlage zur Verarbeitung ver- schiedenster Behältnisformen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der üb¬ rigen Unteransprüche.
Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zei¬ gen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer Anlage für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Le- bensmittelbehälters;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht gemäß II-II in Figur 1;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht gemäß III-III in Figur 1;
Fig. 4 die Ansicht gemäß IV in Figur 3;
Fig. 5 die Einzelheit "V" in Figur 6;
Fig. 6 eine schematische Schnittansicht gemäß VI-VI in Figur 1 mit einer etwas modifizierten Formgebung des eingesetzten Kartonzuschnitts;
Fig. 7 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt gemäß VII-VII in Figur 1;
Fig. 8 den Schnitt gemäß VIII-VIII in Figur 6 - 90° gedreht - im Bereich einer Seitenwand, die mit einer Ein¬ richtung zur Ausbildung von versteifenden Sicken ausgestattet ist;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der unteren Werkzeug- hälfte zur Aufnahme des Kartonzuschnitts; Fig. 10 in vergrößertem Maßstab eine Teil-Schnittansicht des versiegelten Behälters im Bereich des oberen Randflansches;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der mit der Unter¬ form gemäß Figur 9 korrespondierenden Oberform;
Fig. 12 eine erste Ausführungsform eines Kartonzu¬ schnitts im ungefalteten Zustand;
Fig. 13 eine weitere Ausführungsform eines Karton¬ zuschnitts im ungefalteten Zustand;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer Eckkante des aus dem Zuschnitt gemäß Figur 13 gefalteten
Karton-Einsatzes;
Fig. 15 eine Seitenansicht einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Behälters;
Fig. 16 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform eines Kartonzuschnitts im Zustand vor dem Auf¬ richten;
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht des Kartonzu¬ schnitts im aufgerichteten Zustand;
Fig. 18 eine Einzelheit der Ansicht gemäß Figur 17 im Bereich einer Seitenkante;
Fig. 19 eine schematische Schnittdarstellung im Bereich der Form- und Arbeitsstation gemäß einer weite¬ ren Variante; und Fig. 20 eine Draufsicht der Verpackungsanlage gemäß Figur 19.
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 20 eine auf einer Walze aufgewickelte Verbundfolie bezeichnet, wie sie beispiels¬ weise von der Firma "WALKI" in verschiedenen Ausführungen mit unterschiedlichen Schutzeigenschaften auf dem Markt an¬ geboten wird. Bei dieser Verbundfolie handelt es sich um einen Weichfolien-Verbund, beispielsweise mit folgendem Auf- bau:
Die ein mechanisches Schutzschild ausbildende Außenschicht wird beispielsweise von einem Polyamid, einem vorbehandel¬ ten, vorzugsweise koronabehandelten Polyethylen, Vorzugs- weise mit hohem Schmelzpunkt, oder einem Polyester-Kunst¬ stoff gebildet. Die Dicke dieser Schicht beträgt beispiels¬ weise 30 μm. An diese mechanische Schutzschicht schließt sich eine für Sauerstoff und Kohlendioxid wirksame Sperr¬ schicht aus Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVOH bzw. EVAL) an. Die bei der Darstellung gemäß Figur 1 zugewandte obere Schicht wird von einer Siegelschicht gebildet, die vorzugsweise von einem abschälbaren bzw. peelbaren Polyethylen-Kunststoff bzw. -KunststoffSystem gebildet ist. Unter dem Begriff "Weichfolien-Verbund" soll im folgenden eine Verbundfolie verstanden werden, die flexibel, d.h. in sich nicht flächen¬ stabil ist. Die Wandstärke dieses Weichfolien-Verbundes liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 150 und 200 um, wobei die EVAL-Sperrschicht eine Dicke im Bereich zwischen 4 und 30 μm und die Siegelschicht eine Stärke im Bereich zwischen 50 und 100 μm hat.
Die Verbundfolie 20 wird beispielsweise in einer Breite von etwa 400 bis 500 mm von einer Walze 22 abgezogen und der li¬ near aufgebauten Verpackungsanlage zugeführt, die weitgehend ArbeitsStationen beinhaltet, wie sie bei herkömmlichen Ver¬ packungsmaschinen beispielsweise der Firma "Multivac" reali- siert sind. Im folgenden werden die Hauptstationen der Ver¬ packungsmaschine näher beschrieben:
Mit 30 ist eine Tiefziehstation bezeichnet, in der die mit- tels einer Heizeinrichtung 32 vorgewärmte Verbundfolie 20 im Tiefziehverfahren negativ verformt wird. Zu diesem Zweck ist ein in vertikaler Richtung (Pfeil B) hin- und herbewegbares Negativform-Werkzeug 34 vorgesehen, in dem vier Negativfor¬ men 36 ausgebildet sind. Das Negativform-Werkzeug 34 eignet sich deshalb zur gleichzeitigen Herstellung von vier Tief¬ ziehungen. Es soll jedoch bereits an dieser Stelle hervorge¬ hoben werden, daß die Erfindung nicht auf die dargestellte, spezielle Anordnung und Form der Behälter beschränkt ist. Vielmehr kann durch Auswechseln des Negativform-Werkzeugs 34 im Bereich der Tiefziehstation 30 jede Art von Verpackung und auch von Verpackungsgruppen hergestellt werden, ohne das Grundkonzept der Erfindung zu verlassen.
Jede Negativform 36 ist über ein Leitungskanalsystem 38 mit einem Unterdruckanschluß 40 verbunden, so daß unterhalb der über die Negativformen 36 gezogenen Verbundfolie 20 zeitlich gesteuert ein Unterdruck erzeugbar ist, mit dem die Verbund¬ folie in die in Figur 2 gezeigte Form bringbar ist, welche die Außenform des späteren, fertiggestellten LebensmitteIbe- hälters darstellt. Pro Werkzeughub werden - wie aus Figur 1 ersichtlich - vier Einformungen in die Verbundfolie 20 ein¬ gebracht. Die Einformungen sind in Figur 1 mit dem Bezugsz- eichen 42 gekennzeichnet.
Von der Tiefziehstation 30 läuft die Verbundfolie bzw. der Weichfolien-Verbund mittels einer Transportkette intermit¬ tierend zu einer ArbeiteStation 50, in der - vorzugsweise in einem Arbeitsgang - in die Vierergruppe der Einformungen 42 eine entsprechende Anzahl von verwindungssteif aufgerichte¬ ten Kartonzuschnitten 52 eingesetzt wird. Die Verbundfolie 20 ist im Bereich dieser Arbeitsstation noch vollflächig zu¬ sammenhängend, was am besten aus der Darstellung gemäß Figur 3 hervorgeht. Der dünne Weichfolien-Verbund 20 wird nicht - hervorgehoben in der Darstellung gemäß Figur 3 - zwischen den einzelnen Einformungen durch eine Führungsschiene ge¬ stützt. Die genaue Positionierung der Einformungen 42 in der Arbeitsstation 50 erfolgt unter Zuhilfenahme eines unteren Werkzeugteils 54, das über Säulen 58 in vertikaler Richtung bewegbar geführt ist und Innenausnehmungen 56 aufweist, die das Negativ zur endgültigen Form der herzustellenden Verpac¬ kung bilden. Im einzelnen ist die Tiefe T der Innenausneh- mung 56 gleich dem Maß V der Einformung 42. Auch die übrige Kontur der Innenausnehmung 56 entspricht der Form der Ein¬ formung 42, so daß im nach oben gefahrenen Zustand des unte- ren Werkzeugs 54 sich eine flächige, satte Anlage der Ver¬ bundfolie 20 am unteren Werkzeug 54 einstellt. Mit dem Be¬ zugszeichen 60 ist ein nachfolgend als Transportplatte be¬ zeichneter Transport- und Formstempel gezeigt, der ebenfalls in Vertikalrichtung bewegbar montiert und an einem Schwen- karm 62 mit einer Schwenkachse 64 gehalten ist. Die Trans¬ portplatte 60 hat eine der Anzahl der darunterliegenden In¬ nenausnehmungen 56 entsprechende Zahl von VorSprüngen in Form von Positivformen 66, mit denen nachfolgend näher zu beschreibende, in schachtelähnliche Form gebrachte Kartonzu- schnitte von einer Faltstation 70 zur ArbeitsStation 50 transportierbar und in die Einformungen 42 einsetzbar sind.
Die Kartonzuschnitte 52 (vgl. Figur 3) werden aus einem beidseitig beschichteten Karton gewonnen, der auf einer Kar- tonrolle 72 aufgewickelt ist. Bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform der Behälter-Fertigungs-, Befüllungs- und Versiegelungsanlage erfolgt die Herstellung der Kartonzu¬ schnitte 52 synchron und im Takt mit der Verarbeitung des Weichfolien-Verbundes 20. Mit 74 ist eine Schneideinrichtung bezeichnet, mit der die Kartonbahn 76 in Streifen 76-1 bis 76-4 unterteilt wird. Die Anzahl der Streifen entspricht der Anzahl der in einem Arbeitsschritt gleichzeitig zu verarbei¬ tenden Behälter. Die Streifen 76-1 bis 76-4 laufen nachfol¬ gend in eine Falzeinrichtung 78 ein, in der die einzelnen Streifen mit einem solchen Zuschnitt und solchen Falzlinien 80 versehen werden, daß aus jeweils einem Einzelstreifen in einer Karton-Falteinrichtung 82 jeweils ein becherartiger Kartoneinsatz 52 entsteht, der durch die einzelnen Positiv¬ formen 66 an der Transportplatte 60 definiert in Lage gehal¬ ten wird. In Figur 1 sind die auf der Unterseite der Trans- portplatte 60 befindlichen Kartoneinsätze 52 lediglich mit gestrichelten Linien angedeutet, wobei aus Vereinfachungs- gründen lediglich zwei solcher Kartoneinsätze gezeigt sind.
Der Transportplatte 60 vorgeschaltet ist eine Einrichtung 84, in der einzelnen entsprechend abgelängten Streifen 86-1 bis 86-4 in Schachtelform aufgerichtet und im Bereich der sich dann überlappenden Falzabschnitte miteinander fest ver¬ bunden, vorzugsweise thermoverschweißt werden, so daß am Ausgang der Einrichtung 84 räumlich stabile, verwindungs- steife Pappkarton-Zuschnitteinsätze 52 vorliegen, die mit¬ tels der Transportplatte 60 erfaßt und lagegenau durch eine getaktete, zyklische Verschwenkbewegung, was in Figur 1 durch den Pfeil S angedeutet ist, über den Innenausnehmungen 56 des unteren Werkzeugs 54 der ArbeitsStation exakt posi- tioniert werden können. Anstelle der kontinuierlichen Her¬ stellung der Pappkarton-Einsätze ist es auch möglich, diese Einsätze im Batchbetrieb fertiggestellt der Anlage zuzufüh¬ ren und sozusagen "just in time" mittels der Transportplatte 60 der ArbeitsStation 50 zuzuführen.
Um die Herstellung des Kartonage-Einsatzes zu vereinfachen und auch im Hinblick auf die nachfolgende Weiterverarbeitung des Einsatzes ist der Karton 76 beidseitig mit einer Kunst¬ stoffbeschichtung versehen, die aus einem thermisch schweißbaren Polyethylen-Kunststoff (PE) besteht. Die Dicke dieser Kunststoffbeschichtung liegt beispielsweise im Be- reich zwischen 10 und 15 μm und es wird vorzugsweise die An¬ ordnung so getroffen, daß die Beschichtung leicht abziehbar, d.h. peelbar ist. Das Kernmaterial des beschichteten Kartons 76 besteht aus sogenanntem Recycling-Karton und es wird für den Kartonzuschnitt vorzugsweise ein Flächengewicht im Be¬ reich zwischen 200 und 300 g/m2 gewählt. Im aufgerichteten und zumindest punktuell verschweißten Zustand des gefalzten und gefalteten Kartonstreifens 86-1 bis 86-4 läßt sich der Einsatz am besten über die Wandabschnitte 88 transportieren. Die Faltung der Kartonstreifen 86 erfolgt in Abstimmung an die Form der Positivform 66 derart, daß der Kartoneinsatz 52 die Positivform 66 formschlüssig umgibt. Die Höhe H des Kar¬ toneinsatzes entspricht im wesentlichen dem Maß V der Ein- for ung 42 bzw. der Tiefe T der Innenausnehmung 56 in der unteren Form 54.
Um die Kartoneinsätze 52 während des Transports in die Lage gemäß Figur 3 gegen Herabfallen zu sichern, sind in der Sei¬ tenwand der Positivform 66 eine Vielzahl von reihenärtig an- geordneten leisten- bzw. rippenformigen Kolben 90 gleitend verschiebbar aufgenommen. Die hinter diesen leisten- bzw. rippenformigen Kolben 90 liegenden Steuerräume 92 sind an ein Kanalsystem 94 angeschlossen. Wenn die Steuerräume 92 über das Kanalsystem 94 zeitlich gesteuert unter Druck ge- setzt werden, können sich die rippenformigen Kolben 90 gegen die Kraft von Rückstellfedern 96 über die Wandung 98 gering¬ fügig hinausstrecken und gelangen in Reibkrafteingriff mit der Innenoberfläche der Wandungen 88 des aufgerichteten Kar¬ tons 52. Dieser Zustand der leistenförmigen Kolben 90 ist in Figur 11 auf der dem Betrachter zugewandten Seitenwand 98 angedeutet, während die rippenformigen Kolben 90 in der be¬ nachbarten Seitenwand in der zurückgezogenen Lage gezeigt sind.
Vorstehend wurde bereits beschrieben, daß die Kartoneinsätze aus Streifen 86-1 bis 86-4 gebildet sind. Im aufgerichteten und verwindungssteif verbundenen, vorzugsweise thermover- schweißten Zustand des Falzstreifens entsteht in der ein¬ fachsten Ausgestaltung ein Gebilde mit einem umlaufenden, von den Wandabschnitten 88 gebildeten Kragen und einem dazu im wesentlichen rechten Winkel stehenden, offenen Boden 100, der von nach innen abgeknickten Bodenflanschen 102 gebildet ist. Die Breite B102 dieser Flansche beträgt einen einstell¬ baren Bruchteil der Gesamtweite W des Behälters.
Aufgrund des durchbrochenen Bodens 100 ergibt sich die Mög¬ lichkeit, über die Transportplatte 60 beim Einsetzen des Kartons 52 in die Einformungen 42 letztere zu stützen. Zu diesem Zweck ist in der Transportplatte 60 und der zugehöri¬ gen Halterung ein Druckluftkanalsystem 104 vorgesehen, mit dem zeitlich gesteuert eine durch die Pfeile 106 angedeutete Luftströmung erzeugbar ist. Die Luftströmung tritt aus der bodenseitigen Stirnfläche der Positivformen 66 und ist in das Innere der Einformungen 42 gerichtet, so daß beim Nacho- benbewegen des unteren Werkzeugs 54 die satte Anlage der tiefgezogenen Verbundfolie 20 an der Innenwandung der Aus¬ nehmung 56 gefördert wird. Das Druckluftkanalsystem 104 kann darüber hinaus zusätzlich zur Steuerung der Hubbewegung der rippenformigen Kolben 90 genutzt werden.
Die Darstellungen gemäß Figur 1 und 3 differieren insoweit voneinander, als der Kartoneinsatz gemäß Figur 1 nicht nur mit einem Bodenflansch 102, sondern zusätzlich noch mit ei¬ nem Oberseiten Randflansch 108 mit einer wahlbaren Breite B108 ausgestattet ist. Dieser oberseitige Randflansch 108 ist allerdings lediglich dann förderlich, wenn besonders schwere Verpackungen hergestellt werden sollen. Figur 4 läßt diesen oberseitigen Randflansch 108 besonders deutlich er¬ kennen. Schraffiert sind diejenigen Bereiche 110 angedeutet, an denen sich gefaltete Falzabschnitte des Kartonzuschnitts in der aufgerichteten Form überlappen. In diesen Bereichen findet vorzugsweise eine flächige oder punktuelle Thermover- schweißung statt. Da der Karton auf beiden Seiten beschich¬ tet ist, kann unabhängig von der Faltmethode in jedem Falle eine feste Verbindung dieser überlappenden Bereiche sicher¬ gestellt werden.
Figur 6 zeigt die Lagezuordnung zwischen unterem Werkzeug 54 und der Transportplatte 60 als oberem Werkzeug kurz vor Er¬ reichen des unteren Totpunkts der Transportplatte 60. Das untere Werkzeug 54 hat bereits den oberen Totpunkt erreicht. Der Kartoneinsatz 52 liegt zusammen mit der Verbundfolie 20 satt an der Innenkontur 56 des unteren Werkzeugs 54 an. Formschlüssig tauchen die Positivformen 66 der Transport¬ platte 60 in die Einformungen ein. Der Kartoneinsatz 52 wird dadurch flächig sowohl im Bereich der Wandabschnitte 88 als auch im Bereich des Bodenflansches 102 und - soweit vorhan¬ den - auch im Bereich des oberen Randflansches 108 gegen die Verbundfolie 20 gepreßt. Beim Zusammenpressen kann der ggf. vorhandene obere Flansch 108 - siehe Figur 10 - etwas zusam¬ mengedrückt werden, so daß die Dicke Dl08 kleiner wird als die Wandstärke D52. Die Verbundfolie 20 wird dabei nicht überbeansprucht, da sie sich ihrerseits flächig an der Ober¬ flächenkontur des unteren Werkzeugs 54 abstützt. Im ge¬ schlossenen Zustand der Werkzeugteile 54, 60 wird eine mit 112 bezeichnete Heizeinrichtung betätigt, so daß im Bereich der Kontaktabschnitte zwischen Kartoneinsatz 52 und Verbundfolie eine punktuelle oder flächige Verschweißung an den Stellen 118 stattfindet. Diese Verschweißung erfaßt die gesamte Kontaktfläche zwischen Kartoneinsatz 52 und Folie 20. Der Kartoneinsatz versteift damit die flexible, d.h. schlaffe Weichfolie flächig, so daß sich die Formstabilität des Kartoneinsatzes 52 vollständig auf den Weichfolien-Ver¬ bund 20 überträgt.
Insbesondere dann, wenn besonders stabile Behälter herr gestellt werden müssen, werden die Innenausnehmungen 56 im unteren Werkzeugteil 54 so gestaltet,^wie dies der Einzel- heit gemäß Figur 9 entnehmbar ist. In diesem Fall werden in Wandflächen 114 eine Reihe von länglichen Vertiefungen 116 ausgebildet, die im vollständig eingefahrenen Zustand der Positivformen 66 den leistenförmigen Kolben 90 fluchtend ge- genüberliegen. Dieser Zustand kann dem Schnitt gemäß Figur 8 entnommen werden.
Vorzugsweise dann, wenn die Heizeinrichtungen 112 aktiviert werden, wird das Kanalsystem 94 mit Druckluft beaufschlagt, so daß die rippen- bzw. leistenförmigen Kolben 90 einen vollen Hub nach außen ausführen und den Karton 52 zusammen mit der Außenhaut aus dem Weichfolien-Verbund 20 in die Ver¬ tiefungen 116 gegen die Kraft der Rückstellfedern 96 ein¬ drücken. Es entsteht auf diese Weise eine im wesentlichen vertikal gesickte Profilierung der Seitenwände des Behält¬ nisses, was zu einer Erhöhung der Stabilität des Behälters führt. Wenn der Steuerdruck im Kanalsystem 94 abgebaut wird, drükken die Federn 96 die betreffenden Kolben 90 wieder nach innen. Die gesickte Form der Seitenwände bleibt allerdings erhalten und trägt darüber hinaus zu einer Verbesserung der flächigen Verbindung zwischen Kartoneinsatz 52 und Weichfo¬ lien-Verbund 20 bei.
Figur 5 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt des Behälters unmittelbar nach der Fertigstellung der Verbindung zwischen Kartoneinsatz 52 und Weichfolien-Verbund 20. Man erkennt aus dieser Darstellung den Mehrschichtaufbau sowohl des beschichteten Kartons als auch des Weichfolien-Verbun¬ des. 52-1 bezeichnet den Kernbereich aus Recycling-Karton. Mit 52-2 sind die Beschichtungsfilme aus thermisch schweißbarem Polyethylen (PE) angedeutet, die eine Dicke von etwa 10 bis 15 μm haben. 118 bezeichnen diejenigen Stellen, an denen eine Thermoverschweißung zwischen dem Beschich- tungsfilm 52-2 und einer Siegelschicht 20-3 des Weichfolien- Verbundes 20 hergestellt ist. Die Siegelschicht besteht vorzugsweise aus abziehbarem, d.h. peelbarem Polyethylen (PE-Kunststoff) . 20-2 bezeichnet die Sauerstoff- und C02- Sperrschicht aus Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVAL) und 20-1 die den mechanischen Schutz bildende Außenschicht, welche entwe¬ der von einem Polyamid, einem vorbehandelten, vorzugsweise koronabehandelten Polyethylen mit hohem Schmelzpunkt oder einem Polyesterkunststoff gebildet ist.
Die auf diese Weise ausgesteiften Einformungen 42 verlassen schließlich die Arbeitsstation 50 und werden einer Lebens- mittel-Beschickungsstation 120 und daraufhin einer Versiege¬ lungsstation 130 zugeführt. In der Darstellung gemäß Figur 1 ist die BefüllungsStation 120 nicht gezeigt, da sich diese Station nicht von herkömmlichen Befüllungsstationen unter¬ scheidet. In der Versiegelungsstation 130 läuft eine her- kömmliche Deck-Verbundfolie 132 in die Anlage zu. Die Deck¬ folie 132 wird kontinuierlich von einer Rolle 134 abgezogen und über Umlenkwalzen 136, 138 zugeführt. Auch die Versiege¬ lungsstation 130 hat wiederum ein unteres Stützwerkzeug 140, die mit einer Siegelplatte 142 zusammenwirkt. Die Siegel- platte 142 ist nach oben und nach unten bewegbar und parti¬ ell beheizt, um an den in Figur 1 strichpunktiert schraf¬ fierten Bereichen VS eine Thermoverschweißung zwischen der Deckfolie 132 und der Siegelschicht 20-3 des Weichfolien- Verbundes 20 zu bewirken.
Figur 10 zeigt den Zustand des Behälters nach dem Ver¬ siegeln. Diese Figur läßt erkennen, daß sich die Deckfolie 132 bei vorhandenem oberseitigen Randflansch 108 um diesen eng herumschmiegt und im Bereich VS mit dem Weichfolien-Ver- bund 20 thermoverschweißt ist. Figur 10 zeigt, daß auch die Deckfolie 132 als Verbundfolie ausgebildet ist, wobei eine Siegelschicht 132-3 der Siegelschicht 20-3 gegenüber zu lie¬ gen kommt. Mit 132-2 ist eine Sauerstoff- und/oder C02- Sperrschicht aus Ethylen-Vinyl-Alkohol (EVAL) bezeichnet. Das Innere der Verpackung ist folglich allseitig von einer Verbundfolie mit Sperrschicht umgeben. Figur 7 läßt im einzelnen erkennen, wie die Siegelplatte 142 ausgebildet werden muß, um den Behälter in erfindungsgemäßer Weise versiegeln zu können. Die Siegelplatte hat für den Fall, daß der Kartoneinsatz einen oberseitigen Randflansch 108 hat, entsprechend ausgebildete Vertiefungen 144, zwi¬ schen denen flächige Stege 146 verbleiben, die mit den Ver¬ siegelungsbereichen VS zusammenfallen. Im Bereich dieser flächigen Stege 146 sind partielle Beheizungseinrichtungen 148 vorgesehen, die sich auch in den Bereich der oberseiti¬ gen Randflansche 108 hinein erstrecken können. Nicht gezeigt in den Darstellungen sind zusätzliche Einrichtungen, wie z. B. eine Evakuierungseinrichtung oder eine Rückbegasungs- einrichtung. Es ist jedoch an dieser Stelle hervorzuheben, daß diese Einrichtungen mit der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung und Befüllung der Lebensmittelbehälter selbst¬ verständlich verwendet werden können.
Nach dem Durchlaufen der Versiegelungsstation 130 hängen die einzelnen Behälter über die Deckfolie 132 und den noch zu¬ sammenhängenden Weichfolien-Verbund 20 zusammen. Die gefüll¬ ten und versiegelten Behälter gelangen dann in eine Schneid¬ einrichtung 150. In dieser Einrichtung 150 werden die Behäl¬ ter entlang von Linien zerschnitten, die in den Versiege- lungsbereichen VS liegen. Eine solche Trennebene ist mit strichpunktierter Linie in Figur 10 mit 152 bezeichnet. Vor¬ zugsweise weist die Schneideinrichtung 150 ein Längs- Schneidmesser 154 und ein Quer-Schneidmesser 156 auf. Die hinter der Schneideinrichtung 150 vereinzelten Behälter 158 können dann entnommen und geeignet verpackt werden.
Schließlich sollen anhand der Figuren 12 bis 14 vorteilhafte Zuschnitte mit entsprechenden Falzungen für den beidseitig beschichteten Karton beschrieben werden. Figur 12 zeigt einen zugeschnittenen Kartonstreifen, mit dem ein Kartonein¬ satz gemäß Figur 4 herstellbar ist. Mit gestrichelten Linien sind die Faltlinien bezeichnet. Die schraffierten Flächen stellen die Überlappungsbereiche dar, in denen zur Herstel¬ lung eines verwindungssteifen räumlichen Gebildes eine Thermoverschweißung der in Überlappung kommenden Oberflächen vorgenommen wird.
Eine Ausführungsform des Karton-Streifenzuschnitts, mit dem ein oberseitig umlaufender Randflansch 108' herstellbar ist, ist in Figur 13, 14 gezeigt. Die Dickenlinien stellen die Randbegrenzungen des Zuschnitts bzw. Einschnittlinien dar. Die dünnen Linien sind Faltlinien. Der Zuschnitt gemäß Figur 13 wird im Bereich der Ecken so gefaltet, wie dies in der perspektivischen Darstellung nach* Figur 14 ersichtlich ist. Im aufgerichteten Zustand kommen die Faltlinien 160, 162 in Anlage miteinander. Die dazwischenliegende Faltlinie 164 be¬ grenzt einen nach außen gefalteten Lappen, der vorzugsweise in eine Wandebene des aufgerichteten Einsatzes geschwenkt und mit dieser Fläche thermoverschweißt wird. Die Randflan¬ sche 108' überlappen sich im Bereich Ü und werden dort eben- falls thermoverschweißt.
Figur 15 zeigt noch einmal in Übersicht eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Anlage zur Herstellung einer Lebens- mittelverpackung. Diejenigen Stationen der Anlage, die den zuvor beschriebenen Arbeitsstationen entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen gekennzeichnet. In dieser Gesamt¬ ansicht über die Darstellung gemäß Figur 1 hinausgehend eine mit 120 bezeichnete Befüllungsstation erkennbar. Auch ist die Zulaufstelle der Deckfolie 132 im einzelnen ersichtlich. Die Darstellung gemäß Figur 15 läßt erkennen, daß sich die erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung der Behälter von ei¬ ner marktüblichen Verpackungsanlage nur hinsichtlich der Ar¬ beitsstation 50 unterscheidet. Die übrigen Stationen 30, 120, 140 und 150 können in identischer Ausbildung ggf. mit geringfügigen Ulmkonstruktionen von einer herkömmlichen An¬ lage übernommen werden. Das erfindungsgemäße Konzept der Behälterherstellung erlaubt es sogar, die Stationen 30 und 50 zu einer Einheit Z zusam¬ menzufassen, wodurch eine sehr kompakte Anlage entsteht.
In den Figuren 16 bis 18 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung, nämlich weitere Ausgestaltungen des die Schale aussteifenden, zweiseitig kunststoffbeschichteten Kartonzu¬ schnitts dargestellt. Figur 16 ist eine schematische Drauf- sieht auf eine Ausführungsform des Kartonzuschnitts im unge¬ falteten Zustand. In Figur 16 ist lediglich eine Hälfte des Kartonzuschnitts gezeigt. Die Symmetrieachse des mit 252 be¬ zeichneten Kartonzuschnitts ist mit 254 bezeichnet. Die dün¬ nen Linien in Figur 16 stellen Falzlinien 280 dar, die vor- zugsweise vorgeprägt sind, um das Aufrichten des Kartonzu¬ schnitts entweder in einer separaten ArbeitsStation oder aber in der tiefgezogenen Verbundfolie in kurzer Zeit zu erlauben.
Figur 17 zeigt den Kartonzuschnitt im aufgerichteten Zu¬ stand. Im Unterschied zu den vorstehend beschriebenen Aus- führungsformen schließen sich an die Seitenwände 250 keine oberen Randflanschabschnitte an. Im weiteren Unterschied ist der Kartoπzuschnitt 252 nicht von einem Kartonstreifen ge- bildet, sondern von einem flächigen Gebilde, so daß nach dem Aufrichten ein Behältnis mit einer durchgehenden Bodenwan¬ dung 256 entsteht. Hierdurch wird das Behältnis formstabi¬ ler, so daß die Wandstärke des Kartons weiter reduziert wer¬ den kann. Darüber hinaus wird durch diese Ausbildung der Vorteil erzielt, daß kein unbeschichteter Bereich des Kartonzuschnitts dem zu verpackenden Substrat unmittelbar ausgesetzt ist. Die Verwendung eines Kartonzuschnitts gemäß Figur 16 bzw. 17 bietet sich deshalb insbesondere dann an, wenn feuchtere bzw. stärker fetthaltige Substrate kontamina- tionsfrei verpackt werden sollen. Überlappungsbereiche der gefalteten Wandabschnitte sind mit 210 bezeichnet. In diesen Bereichen findet vorzugsweise eine punktuelle oder flächige Thermoverschweißung statt, was aufgrund der doppelseitigen Beschichtung des Kartonzuschnitts mit einfachen Maßnahmen realisiert werden kann.
Schließlich ist der Kartonzuschnitt nach Figur 16 und 17 so gestaltet, daß scharfe Kanten im aufgerichteten Zustand ver¬ mieden werden. Es entstehen im Bereich der Eckkanten Fasen¬ flächen 258, die im stumpfen Winkel zu den benachbarten Sei- tenflachen 250 stehen. Auf diese Weise wird der Gefahr von Beschädigungen der dünnwandigen, tiefgezogenen Verbundfolie beim Einsetzen des Kartonzuschnitts 252 wirksam begegnet.
Figur 17 läßt darüber hinaus erkennen, daß der Karton- zuschnitt so gewählt ist, daß sich der Kartonzuschnitt nach oben leicht öffnet. Mit anderen Worten, die Seitenwände 250 verlaufen leicht konisch nach oben auseinander. Auch diese Maßnahme wirkt Überbeanspruchungen der dünnwandigen, tiefge¬ zogenen Verbundfolie entweder beim Einsetzen des Kartonzu- Schnitts und/oder beim abschließenden VersiegelungsVorgang wirksam entgegen.
Mit dem Bezugszeichen 260 ist eine weitere Falzlinie be¬ zeichnet, die den Seitenwänden 250 im Bereich der bo- denseitigen Kante eine örtlich begrenzte Nachgiebigkeit ver¬ leiht, so daß auch in diesem Bereich Überdehnungen der tief- gezogenen Verbundfolie ausgeschlossen werden können.
Der Kartonzuschnitt gemäß Figur 16 bzw. 17 kann in der glei- chen Weise gehandhabt und in die tiefgezogene Ver- bundfolienraulde eingesetzt werden, wie dies anhand der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist. Dieses Verfahren soll deshalb im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform nicht mehr näher beschrieben werden. Der Kartonzuschnitt gemäß Figur 16 bzw. 17 kann entsprechend einer alternativen Ausgestaltung mit einer strichpunktiert angedeuteten Ausstanzung 262 ausgestattet werden. Die am Rand der Ausstanzung entstehende Schnittkante kann dabei thermisch während des Stanzvorgangs versiegelt werden, so daß auch in diesem Fall das eingelegte Substrat nicht in un¬ mittelbaren Kontakt mit dem in der Regel Wasser aufnehmenden Karton treten kann.
In Figur 18 ist eine weitere Ausgestaltung eines Kar¬ tonzuschnitts 352 angedeutet. Die Besonderheit dieses Kar¬ tonzuschnitts besteht darin, daß auch die unteren Eckkanten abgeflacht bzw. abgestumpft sind. Es schließt sich dement¬ sprechend an eine obere Fasenfläche 358 eine untere Fasen- fläche 368 an. Mit dieser Ausgestaltung wird das Einsetzen des Kartonzuschnitts 352 weiter vereinfacht, wobei die Ge¬ fahr von Beschädigungen der tiefgezogenen Verbundfolie auch unter thermischer Beanspruchung weiter vermindert werden kann.
In den Figuren 19 und 20 ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung zur Herstellung des erfin¬ dungsgemäßen Behälters gezeigt. Mit dieser Vorrichtung gelingt es, die Einheiten für das Tiefziehen der Weichfolie und für das Einlegen der aussteifenden Schale platzsparend und mit einem Minimum an Umbauaufwand in eine herkömmliche Hartfolien-Verpackungsanlage zu integrieren. Diejenigen Bau¬ elemente, welche funktioneil mit Komponenten bereits beschriebener Ausführungen vergleichbar sind, sind in den Figuren 19 und 20 mit ähnlichen Bezugszeichen versehen, die um "400" erhöht ist.
Die Weichfolie 420 läuft in die Form-, d.h. in die Tiefzieh¬ station 430 ein und wird dort mittels einer Heizplatte 432 erwärmt, welche sich oberhalb eines modularen Formeinsatzes 434 befindet. Der Tiefziehstation unmittelbar benachbart ist die Arbeitsstatiuon, d.h. die Schalen-Einlegestation 450 an¬ geordnet, die wiederum einen modularen Einsatz 454 aufweist. Beide Module 434 und 454 haben vorzugsweise einen gemeinsa¬ men Träger, über den eine synchrone Hubbewegung eingeleitet wird. Der gemeinsame Träger kann ohne Umkonstruktionen aus der herkömmlichen Hartfolien-Verpackungsanlage übernommen werden.
Mit dem Modul 454 arbeitet ein Transport- und Fixierstempel 460 für die einzulegenden Schalen oder Kartonzuschnitten 452 zusammen, nachdem der Modul seinen Arbeitshub HSP durchlau¬ fen hat und der Stempel 460 in die Form eingefahren ist.
Falls die Verpackungsform geändert werden soll, ist es lediglich erforderlich, die Module 434 und 454, sowie den Kopf des Stempels 460 auszutauschen.
Figur 20 läßt erkennen, daß der Transport- und Fixierstempel 460 eine einfache Schwenkbewegung um lediglich 90° ausführen muß, um die Schalen-Einsätze in die Form zu transportieren. Hierdurch wird die Taktzahl hoch gehalten. Selbstverständ¬ lich sind auch andere kinematische Vorrichtungen anwendbar.
Die Figuren 19 und 20 geben die Verhältnisse lediglich sche- matisch wieder. Selbstverständlich ist es von Vorteil, die Module 434 und 454 so zu gestalten, daß die Brückenab¬ schnitte Bl und B2 gleich groß werden, was in Fig. 20 ange¬ deutet ist.
Von der Arbeitsstation 450 läuft die Folie mit TiefZiehungen und eingelegten Schalen-Einsätzen zu einer Siegel- und Ver¬ schlußstation 530, in der die über eine Umlenkrolle 538 zugeführte Oberfolie 532 - wie etwa in Figur 15 angedeutet - einläuft. Selbstverständlich sind Abweichungen der vorstehend be¬ schriebenen Erfindung möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist es beispielsweise auch mög¬ lich, im Bereich der Tiefziehstation 30 zusätzlich mit Posi¬ tivformen zu arbeiten, falls besonders tiefe Behältnisse hergestellt werden sollen. Diese Positivformen können dann dazu genutzt werden, den Weichfolien-Verbund 20 vor dem Tiefziehvorgang vorzuverformen, um extreme Foliendehnungen auszuschließen.
Es ist auch nicht erforderlich, den Kartonzuschnitt obersei¬ tig mit einem Randflansch - umlaufend oder nicht - auszubil¬ den. In. diesem Fall vereinfacht sich die Ver¬ siegelungsstation, da die Versiegelungsplatte eine ein- fächere Form erhalten kann. Falls ein oberseitiger, ab¬ gewinkelter Randflansch des Kartonzuschnitts bzw. -einsatzes nicht vorgesehen ist, vereinfacht sich auch die Ausbildung der Heizeinrichtungen, da diese dann den vom Randflansch ab¬ gedeckten Bereich nicht mehr erfassen müssen.
Schließlich kann die Vorrichtung auch so abgewandelt werden, daß die Zuführvorrichtung für die aufgerichteten Kartonein¬ sätze getrennt von der Oberform in der ArbeitsStation, d.h. vom Formstempel, ausgebildet wird.
Vorstehend wurde die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen beschrieben, bei denen in die tiefgezogene Schale ein Kartonzuschnitt eingesetzt wird. Die eingangs beschrie¬ bene Aufgabe wird gleichermaßen gelöst, wenn ein Schalenein- satz in Form einer Cellulose- oder Holzschliffschale mit ei¬ ner ansonsten vergleichbaren Geometrie verwendet wird.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau des Behälters ergibt sich eine Lebensmittelverpackung, die - wie am besten aus Figur 10 ersichtlich - allseitig eine Sauerstoff- und C02- undurchlässige Hülle ausbildet. Dabei wird das Herstellungs- verfahren möglichst einfach gehalten, wobei herkömmliche Verpackungsanlagen mit gleicher Taktfrequenz und mit ge¬ ringstmöglichem Umbau-Aufwand genutzt werden können.
Die Erfindung schafft somit einen Behälter für die Verpac¬ kung von Lebensmitteln, mit einer tiefgezogenen Schale aus Kunststoff und einer damit oberseitig über einen Flanschab¬ schnitt umlaufend verschweißten Abdeckung in Form einer Kunststoff-Verbundfolie. Zur Verbesserung der Umweltfreund- lichkeit der Verpackung bei gleichzeitiger Vereinfachung der Herstellung mit herkömmlichen Verpackungsmaschinen wird die Schale (42) von einem dünnwandigen, in sich nicht flächen¬ stabilen Weichfolien-Verbundsystem (20) gebildet und innen¬ seitig zumindest im Bereich der Schalenwand, die sich vorzugsweise leich konisch nach oben öffnet, entweder durch einen Cellulose oder Holzschliff enthaltenden, formstabilen Schaleneinsatz oder durch einen zweiseitig kunststoffbe¬ schichteten und mit der Schale (42) zumindest an diskreten Stellen (118) verschweißten Kartonzuschnitt (52) flächig ausgesteift.

Claims

Patentansprüche
1. Behälter für die Verpackung von Lebensmitteln, mit einer tiefgezogenen Schale aus Kunststoff und einer da¬ mit oberseitig über einen Flanschabschnitt umlaufend verschweißten Abdeckung in Form einer Kunststoff-Ver- bundfolie, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (42) von einem dünnwandigen, in sich nicht flächenstabilen Weichfolien-Verbundsystem (20) gebildet und innenseitig zumindest im Bereich der Schalenwand, die sich vorzugs¬ weise leicht konisch nach oben öffnet, durch einen Cel- lulose oder Holzschliff enthaltenden, formstabilen Schaleneinsatz oder einen zweiseitig kunststoffbe¬ schichteten und mit der Schale (42) zumindest an dis¬ kreten Stellen (118) verschweißten Kartonzuschnitt (52) flächig ausgesteift ist, der aus einem Zuschnitt (81-1 bis 86-4; 252; 352) mit an die Innenkontur der Schale
(42) angepaßter Falzung (80; 260; 280) gewonnen ist und durch Verschweißung ausgewählter, sich in der gefalte¬ ten Endform überlappender Falzabschnitte (110; Ü; 210) eine räumlich stabile Struktur hat.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52) aus einem streifenförmigen Zu¬ schnitt (81-1 bis 86-4) gewonnen ist, der durch Ver¬ schweißung ausgewählter, sich in der gefalteten Endform überlappender Falzabschnitte (110; Ü; 210) in eine räumlich stabile, kragenartige Struktur gebracht ist.
3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (252) oder der Schaleneinsatz einen durchgehenden Boden (256) hat.
4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Weichfolien-Verbundsystem (20) der Schale (42) von einer mehrschichtigen Verbundfolie (20) mit einer ein mechanisches Schutzschild aus- bildenden Außenschicht (20-1), einer im mittleren Be¬ reich liegenden Sauerstoff- und C02-Sperrschicht (20-2) und einer inneren Siegelschicht (20-3) gebildet ist.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht (20-1) von einem PA-System, einem vor¬ behandelten, beispielsweise koronabehandelten Poly¬ ethylen (PE) -System mit hohem Schmelzpunkt, einem Po¬ lyester-Kunststoffsystem oder einem Polypropylen-System gebildet ist.
6. Behälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Sperrschicht (20-2) von einem Ethy¬ len-Vinyl-Alkoholsystem (EVOH) gebildet ist.
7. Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Siegelschicht (20-3) von einem vorzugsweise peelbaren Polyethylen (PE) -System gebil¬ det ist.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis.7, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52) oder der Schaleneinsatz die Schalenwand (42-1) vollständig aus¬ kleidet und einen nach innen abgeknickten Bodenflansch (102) hat.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenflansch (102) eine Breite (B102) hat, die zwi¬ schen 5 und 40 % der Behälterweite (W) ausmacht.
10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52) oder der Schaleneinsatz oberseitig einen umlaufenden, nach außen abgewinkelten Randflansch (108; 108') hat.
11. Behälter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Randflansch (108; 108') eine Breite (B108) zwischen
2 und 10 mm, vorzugsweise von 5 mm hat.
12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge_- kennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung (52-2) des Kartonzuschnitts (52) von einem thermisch schweißbaren Polyethylen (PE) -System gebildet ist.
13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Weichfolien-Verbundsystem (20) eine Dicke (D20) im Bereich zwischen 150 und 200 μm hat.
14. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) oder der Schaleneinsatz ein Flächengewicht im Bereich zwischen 200 und 300 g/m2 hat.
15. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung (52-2) des Kartonzuschnitts (52) eine Dicke (D20) zwischen etwa 10 und 15 μm hat.
16. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) als Trägermaterial (52-1) einen Recycling-Karton auf¬ weist.
17. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Kunststoffbeschichtung (52-2) des Kartonzuschnitts (52; 252; 352) von einem abschälbaren (peelbaren) Kunststoff, vorzugsweise auf der Basis von Polyethylen (PE) gebildet ist.
18. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Fasermasse des Schaleneinsatzes
Additive wie z.B. Circoniumacetat zur Verbesserung der Feuchtigkeitsstabilität beigemengt sind.
19. Verfahren zur Herstellung eines Lebensmittel-Behälters insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 18, bei dem eine Kunststoffolie in einer Formeinrichtung in Scha¬ lenform gebracht und die Schale mit dem Lebensmittel gefüllt und anschließend mittels einer Siegelfolie ggf. nach Durchführung eines Evakuierungs- und/oder Schutzbegasungs-Verfahrensschritts mit einem oberen
Flansch der Schale umlaufend gasdicht verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß a) in die Schale (42) vor der Befüllung ein die Kunst¬ stoffolie (20) zumindest im Bereich der Wandungen (42- 1) und im Übergang zum Schalenboden (42-2) aus¬ steifender Einsatz entweder in Form eines Cellulose oder Holzschliff enthaltenden, formstabilen Schalenein¬ satzes oder einnes beidseitig kunststoffbeschichteten Kartonzuschnitts (52; 252; 352) eingesetzt wird, und b) der eingesetzte Schaleneinsatz bzw. Kartonzuschnitt (52; 252; 352) mit der Kunststoffolie (20) an ausge¬ wählten Bereichen (118) fest verbunden, vorzugsweise thermoverschweißt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsetzen des Schaleneinsatzes bzw. des Kartonzu¬ schnitts (52; 252; 352) und dessen Verbinden mit der Kunststoffolie (20) an ein- und derselben Arbeitsposi¬ tion (50) erfolgt, wobei das Einsetzen des Schalenein- satzes bzw. des Kartonzuschnitt (52; 252; 352) vorzugs¬ weise im vorgeformten bzw. gefalteten, d.h. aufgerich- teten Zustand in die in Schalenform gebrachte Kunststofffolie (42) eingesetzt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) aus einem Zuschnitt
(86-1 bis 86-4; 252; 352) geformt wird, der eine der Innenkontur der in Schalenform gebrachten Kunststoffo¬ lie (42) entsprechende Falzung hat und nach dem Falten durch Verbindung, insbesondere Verschweißung ausgewähl- ter, sich in der gefalteten Endform überlappender Falzabschnitte (110; Ü; 210) eine räumlich stabile Struktur erhalten hat.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt aus einem streifenförmigen Zu¬ schnitt (86-1 bis 86-4) geformt wird, der eine der In¬ nenkontur der in Schalenform gebrachten Kunststoffolie (42) entsprechende Falzung hat und nach dem Falten durch Verbindung, insbesondere Verschweißung ausgewähl- ter, sich in der gefalteten Endform überlappender
Falzabschnitte (110; Üj eine räumlich stabile, kragen— artige Struktur mit ausschnittsweise offener Bodenflä¬ che erhalten hat.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) in die in Schalenform gebrachte Kunststoffolie (42) eingestzt wird, nachdem die ausgewählten, sich in der gefalteten Form überlappenden Falzabschnitte (110; Ü; 210) fest miteinander verbunden worden sind.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaleneinsatz bzw. der Karton¬ zuschnitt (52; 252; 352) zumindest im Bereich der Sei-. tenwandungen (42-1) des Behälters mit der gegenüberlie- genden Wand der in Schalenform gebrachten Kunststoffo¬ lie (20) verzahnt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die in Schalenform gebrachte Mulde (42) der Kunststoffolie (20) während des Einsetzens des Schaleneinsatzes bzw. des Kartonzuschnitts (52; 252; 352) durch eine Luftströmung (106) stabilisiert wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung (106) durch eine bodenseitige Öffnung (100) des Schaleneinsatzes bzw. des aus streifenförmi¬ gen Karton gewonnenen bzw. aufgerichteten Kartonzu¬ schnitts (52) in das Innere der tiefgezogenen Mulde (42) gerichtet wird.
27. Vorrichtung zur Durchführung des Verf hrens zur Her¬ stellung eines Lebensmittelbehälters gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 19 bis 26, mit ei¬ ner Formstation zur Ausbildung einer Mulde in einer der Formstation (30) zugeführten Kunststoffolie und einer einer Lebensmittel-Befüllungsstation (120) nachge¬ schalteten Versiegelungsstation (140), dadurch gekenn- zeichnet, daß der Lebensmittel-Befüllungsstation (120) eine Arbeitsstation (50) vorgeschaltet ist, in der in die Schale (42) vor der Befüllung ein die Kunst¬ stoffolie (20) zumindest im Bereich der Wandungen (42- 1) und im Übergang zum Schalenboden (42-2) aussteifen- der Schaleneinsatz oder ein beidseitig kunststoffbe¬ schichteter Kartonzuschnitt (52; 252; 352) eingesetzt wird, und der eingesetzte Schaleneinsatz bzw. Kartonzu¬ schnitt (52) mit der Kunststoffolie (20) an ausgewähl¬ ten Bereichen (118) fest verbunden, vorzugsweise ther- . moverschweißt wird.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstation (50) eine die wannenartig ver¬ formte Kunststoffolie (42, 20) formschlüssig aufneh¬ mende, untere Negativform (54) und eine über dieser in fluchtende Gegenüberlage bringbare, obere Postiv-Form (66) aufweist, wobei der Schaleneinsatz bzw. der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) im geschlossenen Zustand der Form flächig gegen die Kunststoffolie (42, 20) drückbar und mit dieser durch zumindest partielle Be- heizung (112) der Negativform (54) fest verbindbar ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in der oberen Positivform ( 66 ) ein Kanal¬ system (104) ausgebildet ist, durch das bei Annäherung an die Negativform (54) ein die wannenförmig umgeformte Kunststoffolie (42) satabilisierender Fluidstrom (106) auf die Kunststoffolie (42) gerichtet werden kann.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Formhälften (66, 54) der
ArbeitsStation (50) vertikal bewegbar sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Positivform (66) als Transport- einrichtung (60, 62) für den Schaleneinsatz bzw. für den Kartonzuschnitt (52) ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (60, 62) zwischen der Ar- beitsStation (50) und einer Faltstation (70) hin- und herbewegbar ist, in der der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) aufgerichtet wird.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltstation (70) eine Heizeinrichtung (84) zur
Verschweißung von in der gefalteten bzw. aufgerichteten Endform überlappenden Falzabschnitten (110; Ü; 210) aufweist.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Positivfσrm (66) im Bereich der der Muldenwandung (42-1) gegenüberliegenden Sei¬ tenflächen (98) eine Reihe von im wesentlichen leisten- bzw. rippenformigen Kolben (90) aufnimmt, die sich im Parallelabstand zueinander im wesentlichen senkrecht zu den horizontalen Kanten der Positivform (66) erstrecken und mittels einer Druckfluidbetätigung (94) aus einer versenkten Lage in eine vorstehende Lage bringbar sind.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die leisten- bzw. rippenformigen Kolben (90) im
Schließzustand der aus Positivform (66) und Negativform (54) bestehenden Form entsprechenden Vertiefungen (116) in den Seitenwänden der Negativform (54) gegenüber lie¬ gen, in die hinein der Schaleneinsatz bzw. der Kartonzuschnitt (52; 252; 352) zusammen mit der einge¬ formten Kunststoffolie (20) verformbar ist.
36. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die rippenformigen Kolben (90) federnd abgestützt sind.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (114) und die sich daran anschließenden Kantenbereiche der Negativform (54) mit einer Heizeinrichtung (112) ausgestattet sind.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstation (50) zugleich die Formstation der Kunststoffolie (20) ausbildet.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (30) ein Tiefzieh- Werkzeug (34) aufweist, in das die Kunststoff-folie (20) mit unter Druckunterstützung nach geeigneter Vor- heizung einziehbar ist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß jede Station der Vorrichtung so aufgebaut ist, daß jeweils in einem Arbeitsgang eine Gruppe von Behältern weiterverarbeitet, beschichtet bzw. fertiggestellt werden kann.
41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter über die Kunststoffo- lie (20) zusammenhängend durch die Vorrichtung trans¬ portiert werden, und daß der Versiegelungsstation (130) eine Trenneinrichtung (150) nachgeschaltet ist, an der die einzelnen Behälter (156) vereinzelt werden.
42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß die VersiegelungsStation (130) eine beheizte Versiegelungsplatte (142) aufweist, deren Re¬ lief und/oder deren Heizeinrichtung (148) derart an die Gestalt der eingesetzten Schaleneinsätze bzw. Kartonzu- schnitte (52; 252; 352) angepaßt ist, daß die Versiege¬ lung zwischen der Kunststoffolie (20) und einer Deckfo¬ lie (132) umlaufend dicht durch die Schweißnaht außer¬ halb des Schaleneinsatzes bzw. des Kartonzuschnitts be¬ wirkt wird.
43. Vorrichtung insbesondere nach einem der Ansprüche 27 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstation (430) und/oder die Arbeitsstation (450) jeweils aus¬ tauschbare Module aufweisen.
44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (430) der Formstation im wesentlichen die Abmessungen der Heizeinheit einer Hartfolien-Ver¬ packungsanlage hat.
45. Vorrichtung nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Module im wesentlichen gleiche Abmes¬ sungen haben.
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