EP0946391B1

EP0946391B1 - Verfahren zur Herstellung einer sauerstoffdichten Verpackung, Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens

Info

Publication number: EP0946391B1
Application number: EP97954460A
Authority: EP
Inventors: Consulting Ag Pts
Original assignee: Individual
Current assignee: PTS Consulting AG
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1997-12-23
Publication date: 2003-06-18
Anticipated expiration: 2017-12-23
Also published as: DE59710313D1; WO1998028195A1; DE19654230A1; ATE243139T1; EP0946391A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelverpackung gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Lebensmittelverpackungen sind in großer Vielzahl auf dem Markt, wobei in jüngerer Zeit besondere Anstrengungen unternommen werden, den Anteil von nicht recyclebaren Kunststoffen bei derartigen Verpackungen auf ein Minimum zu begrenzen. Hierbei haben sich bislang Lebensmittelverpackungen in Form von tiefgezogenenen Kunststoffschalen durchgesetzt, die in der Regel aus einem Trägermaterial thermogeformt werden, welches beispielsweise aus PVC, Polyesterol oder Polyester gebildet wird.

Bei den herkömmlichen aus PVC, Polyester oder Polyesterol gefertigten Schalen entsteht produktionstechnisch bedingt auf sogenannten "Vakuumform- und Füllanlagen" eine sehr ungleiche Dickenverteilung aufgrund der zur Verfügung stehenden Ausgangsstärke beim bekannten thermoplastischen Verformungsverfahren.

Dies erfordert zum einen bezogen auf die gewünschte Ziehtiefe und Behälterform eine starke Ausgangsdicke bis zu 1000 µm, um die erforderlichen Restwandstärken in den Bodenradien zu erreichen. Zum anderen führt die Ausdünnung der für die Formung der Kunststoffschalen heranzuziehenden Kunststoffolien in den Bodenradien sehr häufig zu sogenannten "Knickbrüchen", die vor allem während des Transportes auftreten können.

Ebenso haben Reihenversuche gezeigt, daß die bei der Herstellung der Kunststoffschalen verwendete Sperrschichtlage, vorzugsweise aus Polyvinylalkohol (EVOH), welche die erforderliche Sauerstoffsperre gewährleistet und bei einer vorbeschriebenen Anwendung von sogenannten Hartfolienverbunden zwischen der Trägerfolie und der Siegelschicht eingebettet ist, ein wesentlich schlechteres Ausformergebnis zeigt, d.h. geringe Restwandstärken auch dieser EVOH-Schicht aufweist.

Es erweist sich somit als notwendig, daß das Kunststoffträgermaterial der zu bildenden Schalen, das für die Formstabilität benötigt wird, mit einer zusätzlichen Sauerstoffsperrschicht ausgerüstet wird. Diese Sauerstoffsperrschicht besteht in der Regel aus Polyvinylalkohol. Zusätzlich ist eine dritte Folienschicht erforderlich, um die Versiegelung der Deckelfolie herstellen zu können.

Dies erfordert eine sogenannte aus mehreren Komponenten bestehende, relativ dicke Mehrschichtverbundfolie, die ein Recycling, also ein sortenreines Wiederverwenden, unmöglich machen.

Eine derartige Schale ist beispielsweise in der EP 0196799 beschrieben. Ferner ist darin ein Verfahren offenbart, bei dem eine Vielzahl von individuellen, separaten Schalen in eine Befüllungs- bzw. Versiegelungsstation eingeführt werden. Die Schalen werden sukzessive mit einer dünnen Runststoffschicht ausgekleidet, bevor sie mit Speisen gefüllt und einer Versiegelungsstation zugeführt werden. In der Versiegelungsstation wird eine Deckfolie auf die mit Speisen gefüllte Schalen angesiegelt. Dabei entsteht eine Schale, deren Trägermaterial im wesentlichen Holzschliff oder aufgeschäumtes Plastik ist. Ferner muß die Schale selbst im wesentlichen porös sein, damit die Kunststoffolie zum Auskleiden der Schale aufgrund eines unterhalb der Schale erzeugten Vakuums aufgebracht werden kann. Der Vorteil dieser Verpackungssysteme mit derartigen Schalen besteht darin, daß die Verpackungsvorrichtung übersichtlich aufgebaut werden kann, wobei auch eine modulare Zusammenstellung der Vorrichtung möglich ist.

Demgegenüber hat man versucht, den Kunststoffanteil bei derartigen Lebensmittelverpackungen, der, um die erforderlichen Restwandstärken in den Bodenradien zu erreichen, verhältnismäßig hoch sein muß, dadurch zu reduzieren, daß beschichteter Karton Anwendung findet. Eine solche Verpackung ist in dem Dokument DE 4130905 A1 beschrieben. Hierbei hat es sich allerdings herausgestellt, daß es schwierig ist, Karton mit beschichteten Kunststoffmaterialien in Vorrichtungen zu verarbeiten, in denen weitgehend bekannte bzw. bereits existierende Module verwendet werden. Darüber hinaus sind bei solchen aus beschichtetem Karton gepressten Behältern die maximalen Formtiefen auf 25 bis 30 mm begrenzt.

Selbst wenn durch eine Sperrschichtfolien-Karschierung solche im Kaltpressverfahren hergestellte Behälter weitgehend sauerstoffdicht ausgerüstet sind, so bilden sich bedingt durch das Kaltformpreßverfahren Auffaltungen aufgrund der entstandenen Materialverdrängung. Diese Auffaltungen reichen bis in den Randflanschbereich der Behälter hinein, wodurch eine sichere und ununterbrochene, vor allem aber sauerstoffdichte Versiegelung mit der Deckfolie unmöglich wird. Um zum Beispiel Behältertiefen von mehr als 30 mm Formtiefe herzustellen, werden Behältnisse aus beschichtetem Karton verwendet, die aus Zuschnitten geformt sind. Diese aus beschichtetem Karton auf einem separiertem Aggregat werden aufgerichtet, gefaltet und verklebt und als Behälter dem Abpacksystem zugeführt.

Jedoch gelingt es dabei nicht, solche aus beschichtetem Zuschnitten gefertigten Behälter an den Schnittoder Klebestellen wirklich gas- und sauerstoffdicht zu verbinden. Derartige Probleme treten insbesondere bei Behältern auf, die einen Randflansch aufweisen. Bei der bereits bekannten Beschichtung von Kartonzuschnitten wird lediglich eine gewisse Feuchigkeitsstabilität erzielt, wobei an den offenen Schnittkanten auch die Feuchtigkeit nicht gänzlich abgeschirmt werden kann.

Aus den Dokumenten US 5,253,801 und US 4,200,481 ist jeweils eine Verpackung bekannt, bei der ein aufgerichteter Kartonzuschnitt mit einer Kunststofffolie ausgekleidet wird. Dabei wird im ein Kartonzuschnitt vor dem Auskleiden derart aufderichtet, dass Randflanschsegmente aneinander anstoßen. Während bei der Verpackung nach US 4,200,481 die Auskleidung der Verpackung mit quadratischem Grundriss nicht vollflächig erfolgt, sind bei der Verpackung nach der 5,253,801 zwischen den Wandabschnitten Falzbereiche vorhanden, die beim Aufrichten des Kartonzuschnitts umgefaltet und aufeinander gelegt werden müssen, bevor die Auskleidung mit Kunststofffolie erfolgt.

Bei dem aus der US 4,200,481 bekannten Verfahren zur Herstellung einer Lebensmittelverpackung, das den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bildet, werden aufgerichtete Kartonzuschnitte aus einem Spender taktweise, aber vereinzelt einer Formstation einer Verpackungsanlage zugeführt. Die Geometrie der Verpackung ist so, dass zwei zueinander parallele Randflanschsegmente die Randflanschsegmente der dazwischen liegenden Wandsegmente so einfassen, dass ein Stumpfstoß entlang paralleler Stoßlinien entsteht

Es besteht das Bedürfnis, eine Lebensmittelverpackung der vorstehend beschriebenen Art derart herzustellen, dass es gelingt die Verpackung mit geringem Umrüstaufwand auf herkömmlichen horizontalen Formen -, Füll- und Verschließanlage zu produzieren, wobei der Anteil an Kunststoff auf ein Minimum reduziert wird, gleichzeitig jedoch die Stabilität des Behältnisses und die Sauerstoffdichte auf einem besonders hohem Niveau gehalten werden kann.

Im einzelnen besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zur sauerstoffdichten Verpackung von Lebensmitteln unter Zuhilfenahme einer Lebensmittelverpackung der vorstehenden Art derart weiterzubilden, daß herkömmlich modular aufgebaute Verpackungsanlagen mit höherer Taktzahl und noch wirtschaftlicher betrieben werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist noch darin zu sehen, die Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend erwähnten Verfahrens der ersten erfindungsgemäßen Verpackungen so anzupassen, daß die Störanfälligkeit der Verpackunganlagen selbst bei höchster Taktzahl minimiert ist.

Diese Aufgaben werden hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst.

Dadurch, daß die aufgerichteten Kartonzuschnitte erfindungsgemäß reihenweise in der Formstation angeordnet werden, wird ermöglicht, daß zwischen benachbarten Kartonzuschnitten eine verbreiterte Siegelfläche auf den Randflanschen gebildet wird. Weise die Randflanschsegmente vor dem Einsetzen in die Formstation gebroden werden können sie bündig aneinander auliegen.

Dadurch wird erreicht, daß die Versiegelung sicher erzielt wird. Ferner wird erreicht, daß mehrere Kartonzuschnitte gleichzeitig hergestellt werden können, und durch die verbreiterte Siegelfläche aufgrund der benachbart angeordneten Randflansche die Versiegelung vereinfacht wird.

Mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere Vorteile einer weitgehenden Vereinfachung einer Verpackungsanlage, da bei diesem Verfahren keine separate Tiefziehstempelstation oder besondere Vorheizungssystems mehr erforderlich sind. Gleichwohl kann die hierfür erforderliche Durchlaufstrecke erfindungsgemäß für die Unterbringung der Befüllstation genutzt werden und dadurch eine platzsparende Ausführung einer solchen Abpackanlage geschaffen werden.

Entweder kann die Anlage insgesamt erheblich kürzer werden oder die Befüllstrecke kann, wenn erforderlich, deutlich besser genutzt werden, was in manchen Fällen den Befüllvorgang sichtbar erleichert.

Das Verfahren hat besondere Vorteile, wenn ein Verpackungsaufbau nach den Ansprüchen 8 bis 12 gewählt wird. Dannach hat die Verpackung, die per se nicht gegenstand der Erfindung ist, als tragende Basis einen mit einer dünnen Kunststoffverbundfolie ausgekleideten Kartonzuschnitt, der automatisch aufrichtbar und dessen Innenbereich an den Schnittkanten verklebt ist. Der Kartonzuschnitt weist ferner einen Randflansch mit einzelnen Randflanschsegmenten auf, an dem dann die Deckelfolie befestigt wird. Darüber hinaus wird der Randflansch erfindungsgemäß außenseitig so geformt, daß die Randflanschsegemente in der Siegelstellung bündig aneinanderschließen. Hierzu weisen die einzelnen Randflanschsegemente Genrungsschnittlinien auf, anhand derer dann die Winkelstellung des Randflansches festgelegt werden kann. Durch die Verwendung von vorgefertigten Kartonzuschnitten, ergibt sich der Vorteil, daß beim Aufrichten der Kartonzuschnitte keine Materialverdünnung auftritt, im Gegensatz zu der bekannten Schale. Dadurch sind die aufgrund der Materialverdünnung hervorgerufenen Nachteile mit der Lebensmittelverpackung überwunden. Dadurch, daß die Randflanschsegmente in der Siegelstellung bündig aneinanderschließen, ergibt sich eine geschlossene Randflanschoberfläche, die dann zur einer sicheren Abdichtung des Kartonzuschnitts herangezogen werden.

Weist die Kunststoffverbundfolie eine Sauerstoffsperrschicht, vorzugsweise aus polyvinylalkohol, eine Siegelschicht, vorzugsweise aus peelbarem Polyethylen, sowie eine Haftschicht, vorzugsweise aus modifiziertem Polyethylen, insbesondere einem Copolymer von Ethylen mit 6% Methacrhylsäure, die partiell (50%) mit Na- oder Zinkionen neutralisiert sind (Surlyn A) auf, so wird ein flexibler Verbund verwendet, dessen Sauerstoffdurchlässigkeit im voraus festgelegt werden kann und auch im eingebetteten Zustand nicht verändert wird. Von daher kann eine deutlich dünner gehaltene EVOH-Schicht, die in einem flexiblen Verbund eingebettet ist, verwendet werden.

Wird die Lebensmittelverpackung gemäß Anspruch 6 vorzugsweise mit einem Kartonzuschnitt ausgestattet, der aus einem recyclebaren bzw. vorzugsweise zweilagigem Karton besteht, so kann eine Lebensmittelverpackung hergestellt werden die dafür geeignet ist, auf der äußeren Lage des Kartonzuschnitts einen besonderen werbewirksamen Aufdruck zu tragen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Lebensmittelverpackung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche 3 bis 5.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lasst sich ein Behältnis erzeugen, das beim Einlaufen in die Vakummierung- bzw. Versiegelungsstation bis auf eine Seite, nämlich der oberen Seite, sauerstoffdicht ist. Da darüber hinaus der kunststoffausgekleidete Kartonzuschnitt auch im Bereich der besonders ausgebildeten Randflansche eine besonders hohe Formstabilität hat, kann dieser Randflansch zwischen den Dichtungen des geschlossenen Siegelwerkzeuges sicher aufgenommen werden, so daß erfindungsgemäß nur noch der Innenhohlraum der geformten Trägerschale evakuiert werden muß. Die Leistungsaufnahme der Verpackungsanlage zur Erzeugung der Evakuierung wird verringert, die Taktzahl der Verpackungsanlage kann dadurch erheblich angehoben werden.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Randflansche, die eng aneinanderliegen und nahezu durchgehende Sattelstege bilden, eine hohe Stabilität erreicht wird und selbst beim Befüllen der Schale mit Lebensmittel ein unkontrollierter Bruch bzw. ein unkontrolliertes Einreißen der Stege nicht erfolgen kann. Die Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung kann darüber hinaus zusätzlich dadurch angehoben werden, daß die zwischen den Trägerschaleninnenräumen liegenden als Siegelstege ausgebildeten Randflansche von unten mittels parallel zur Transportrichtung ausgerichteten Gleit- und Führungsschienen unterstützt werden. Vorteilhaft ist auch die Weiterbildung, daß die Behälter in.der Befüllungsstrecke von unten mittels eines synchron mit der Transporteinrichtung laufenden Stützbandes abgestützt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich der Anteil von nicht recyclebaren Kunststoffen auf ein Minimum reduzieren, wobei sich bei geeigneter Werkstoffwahl der Kartonzuschnitte der zusätzliche Vorteil einer problemlosen Eigenverrottung ergibt.

Schließlich wird auch die Leistungsaufnahme der Abpackanlage vor allem im Bereich der Formstation erheblich verringert, da die benötigte Zeit zum Durchwärmen einer üblichen Hartfolie von ca. 500 bis 1000 µm (PVC, Polysterol oder Polyester) deutlich herab gesetzt werden kann. Die benötigte Eigenstabilität der Behälter wird erfindungsgemäß durch die Verwendung des beschriebenen Kartonzuschnitts erreicht, insbesondere wenn die Deckelfolie auf die Kunststoffolie, die den Kartonzuschnitt auskleidet, befestigt ist.

Die mit dem Verfahren herstellbarer Lebensmittelverpackungen haben eine erhöhte Formstabilität und sie sind in einem hohen Maße verwindungsstabil.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstände der übrigen Unteransprüche. Nachstehend wird die Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungform der erfindungsgemäßen Verpackungsanlage.

Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht aufgerichteter Kartonzuschnitte.

Fig. 3 ist in der Seitenansicht im vergrößter Maßstab die Formstation der Verpackungsanlage.

Fig. 4 ist eine Vorderansicht der in Fig. 3 gezeigten Formstation mit eingebrachtem Kartonzuschnitt reihenartig aneinanderliegend angeordnet und der Kunststoffverbundfolie, die für die Auskleidung zugeführt ist.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht von seitlich in Reihe angeordneten Kartonzuschnitten, die bereits mit der Kunststoffverbundfolie ausgekleidet sind, wobei in einer in etwas vergrößtem Maßstab dargestellten Schnittansicht entlang der mit dem Pfeil eingezeichneten Linie der reihenweise angeordneten Kartonzuschnitte der wärmekaschierte Randflanschbereich dargestellt ist.

Fig. 6 ist eine Vorderansicht der Vakuum- bzw. Versiegelungsstation mit eingesetzten Kartonzuschnitten, die bereits mit Kunststoffverbundfolie ausgekleidet und damit zu einer Reihe verbunden sind.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der zusammenhängenden Kartonzuschnitte mit Kunststoffverbundfolie und abgesiegelter Deckelfolie, wobei in vergrößertem Maßstab die Einzelheiten des Kartonzuschnittes und der anhaftenden Schichten deutlicher dargestellt sind.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht einer gebrauchs- bzw. verbrauchsfertigen Schale.

Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht einer Schale mit teilweise abgelöster Deckelfolie.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Schale mit teilweise abgelöster Deckelfolie und teilweise herausgelöster Innenfolie.

In Fig. 1 ist die Seitenansicht der Verpackungsanlage gezeigt, die im wesentlichen aus vier Stationen besteht, nämlich einer Formstation (FS), einer Befüllungsstrecke (BS), der Versiegelungs- und Vakuumierungsstation (VS) und einer vorzugsweise zweistufigen Vereinzelungsanlage (80, 81), wobei letztere ebenso einstufig ausgelegt sein kann. Der Transport der in Reihe paßgenau angeordneten Kartonzuschnitten zu den einzelnen Stationen erfolgt vorzugsweise über eine Transportkette oder bei Einsatz auf einem sogenannten "Tray-Sealer" über ein besonders ausgebildetes Tränsportband mit Aufnahmeräumen für die nebeneinander liegenden Kartonzuschnitte. Wie in Fig. 1 gezeigt, können zur streckenweise Entlastung der Transportkette 48 sogenannte Stützbänder 50 unterhalb der Transportkette 48 zusätzlich vorgesehen sein.

Die in einem Magazin bzw. Spender 12 vorbereiteten aufgerichteten Kartonzuschnitte 10 fallen taktgesteuert mit Unterstützung einer bewährten, pneumatisch arbeitenden Vorrichtung 9 auf ein Gefachband. Ebenfalls taktgesteuert wird der aufgerichtete Kartonzuschnitt unter eine Stempelvorrichtung mit einem Stempel 11 transportiert, wo der Randflansch 52 insbesondere die Randflanschsegmente 54 vor dem Einsetzen der einzelnen Kartonzuschnitte 10 in die Formstation FS gebrochen wird. Der Stempel 11 ist derart konzipiert, daß der Randflansch 52 in die je nach Gärungsschnitt an den Enden der Randflanschsegemente 54 mögliche Siegelstellung mit entsprechender Neigung gebrochen wird. Nach dem Brechen der Randflanschsegmente 54 werden die Kartonzuschnitte in eine Übergabeposition transportiert, von der aus sie Saugluftunterstützung taktgesteuert mittels eines speziellen Transportstempels 13 in die geöffnete Aufnahmeform der Formstation FS plaziert werden. Beim Tray-Sealer-System werden die Kartonzuschnitte in entsprechende Aufnahmeräume der Transportkette 48 gesetzt.

Wird hingegen das Brechen der Randflanschsegmente 54 erst in der Formstation FS durchgeführt, kann zwar ein Verfahrensschritt eingespart werden. Allerdings sind die konstruktiven Anforderungen an eine derartige Formstation erheblich höher. In diesem Fall würde jedoch gewährleistet werden, daß die Randflanschsegmente 54 lediglich kurz vor deren Versiegelung gebrochen werden.

Wird ein Verfahren gemäß bekanntem Tray-Sealer verwendet, so transportiert die Transportkette 48 die reihenweise eng aneinander angeordneten Kartonzuschnitte 10 dann taktgesteuert in die Formstation FS. Die Formstation FS kann ebenso ausgebildet sein wie beispielsweise eine nach dem Skin-System arbeitende Station einer Form-, Füll- und Verschließanlage gemäß Multivac CD6000.

Von dieser Situation ausgehend, die reihenweise eng aneinanderliegend angeordneten aufgerichteten Kartonzuschnitte befinden sich in der Formstation, beginnt der eigentliche Ausformungs- bzw. Auskleidungsprozeß des Kartonzuschnitts 10 mittels Kunststoffverbundfolie 34. In der Formstation wird das Auskleiden der Innenoberfläche der reihenmäßig aneinander angeordneten Kartonzuschnitte 10 mit einer sauerstoffsperrenden Kunststoffverbundfolie 34 durchgeführt. Die Kunststoffverbundfolie 34 wird von einer Endlos-Rolle 33, welche über der Einlaufstrecke der Verpackungsanlage auf einem Tragarm befestigt ist, über Umlenkrollen über die in den Aufnahmeformen reihenmäßig angeordneten Kartonzuschnitte 10 im wesentlichen parallel zur Transportkette gezogen.

Beim Einsatz eines Tray-Sealers führt die Transportkette 48 taktgleich die reihenweise angeordneten in den Aufnahmeräumen der Transportkette ruhenden aufgerichteten Kartonzuschnitte 10 unter eine Formstation FS, deren Arbeitsprinzip zum Auskleiden der Innenoberfläche der Kartonzuschnitte 10 mit der Kunststoffverbundfolie 34 dem auf einer Form-, Füll- und Verschließanlage verwendeten Iso-Pack-System der Firma MULTIVAC entspricht.

Danach werden die Verpackungsbehälter mittels der Transportkette 48 in den Bereich einer Befüllungsstrecke BS befördert, wobei die Befüllungsstrecke BS je nach Anzahl der Befüllungsschritte ausgelegt ist.

Zur Entlastung der Transportkette 48 können die nunmehr durch die Kunststoffverbundfolie 34 zusammenhängenden Kartonzuschnitte 10 durch ein Stützband 50, das taktgleich mit der Transportkette arbeitet, unterstützt werden.

Von der Befüllungsstrecke BS laufen die gefüllten Schalen in eine Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS ein, wobei gleichzeitig eine von der Endlos-Rolle 22 über ein Umlenkrollensystem geführte Deckelfolie 20 im wesentlichen parallel zur Transportstrecke in die Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS zugeführt wird. Die Arbeitsweise der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS entspricht herkömmlichen Systemen, z.B. der Fa. Multivac und wird in Fig. 7 im Detail beschrieben.

Nach Versiegelung der gefüllten Verpackungsbehälter werden diese wiederum mittels der Transportkette den Vereinzelungsstationen 80, 81 zugeführt, wobei die in Reihe zusammenhängend angeordneten Kartonzuschnitte 10 erneut durch ein taktgleich arbeitendes Transportband 50 unterstützt werden können.

Wie ebenso in Fig. 1 erkennbar, erstreckt sich die Transportstrecke der Transportkette 48 und des Stützbandes 50 vom Spender bis unmittelbar hinter die zweistufige Vereinzelungsstation 80, 81, so daß die gesamte Anlage taktgleich arbeitet.

Der Besonderheit der Verpackungsvorrichtung besteht nun darin, daß zum einen ein besonders ausgestalteter Kartonzuschnitt 10 Verwendung findet und zum anderen dieser Kartonzuschnitt 10 in einer besonderen Art und Weise, nämlich als besonders ausgestaltetes Halbzeug der Verpackungsanlage zugeführt wird.

Entgegen herkömmlicher Ausführungen solcher Verpackungsanlagen wird durch den Spender 12 ein bereits vorgeformter und durch beispielsweise Klebung formstabiler Kartonzuschnitt 10 mit oberseitigem Randflansch 5z zugeführt. Die der Verpackungsvorrichtung zugeführten Halbzeuge weisen erfindungsgemäß besonders ausgestaltete Umlaufflansche insbesondere Randflanschsegemente 54 mit zueinander abgestimmten Gehrungslinien auf, die durch den Stempel 11 gebrochen werden und je nach Gärungslinie in deren Siegelstellung geneigt werden. Ausschlaggebend ist hierbei, daß die Randflanschsegmente 54 lediglich soweit gebrochen bzw. geneigt werden müssen, bis die Randflanschsegmente 54 bündig aneinanderschließen. Dadurch ergeben sich eng aneinanderliegende paßgenaue Siegelflächen, die auf eine dafür vorgesehenen Siegeleinrichtung ruhen können und somit eine zur Auskleidung mit Kunststoffverbundfolie ausreichend große Siegelfläche bereitstellen.

In Fig. 2 sind aufgerichtete, reihenweise angeordnete Kartonzuschnitte 10 perspektivisch dargestellt,
wobei ebenfalls eine gegebenenfalls vorgesehene Griffmulde GM zu erkennen ist, für die ein besonderer Randflanschseitenabschnitt 24B vorgesehen werden kann. Ferner sind Überlappungsabschnitte 55 zwischen benachtbarten Wandabschnittn der Trägerschalen erkennbar. Allerdings findet eine Überlappung nicht im Bereich des Randflansches 52 statt, so daß eine zusammenhängende, stufenlose Siegelfläche geschaffen werden kann.

In der Seitenansicht gemäß Fig. 3 ist erkennbar, auf welche Weise in der Formstation FS die Werkzeughälften 16 und 18 mit den reihenweise aneinanderliegenden Kartonzuschnitten zusammenwirken und mittels einer Heizeinrichtung 72 die Innen- bzw. Oberflächen der reihenmäßig aneinanderliegenden Kartonzuschnitte 10 mit der Kunststoffverbundfolie 34 auskleiden.

Das Werkzeug der Formstation FS, das nach dem sogenannten Skin-Verfahren arbeitet, besteht aus einer Unterform 16 und einer Oberform 18, die entsprechend dem in Fig. 3 gezeigten Pfeil getaktet auseinander- und zusammengefahren werden. Hierbei hat die Unterform 16 vorzugsweise ein Profil zur formschlüssigen Aufnahme der Kartonzuschnitte 10, so daß die Randflansche 52 der Kartonzuschnitte 10 abdichtet abgestützt werden. Die Oberform 18 ist darüber hinaus so gestaltet, daß eine Heizeinrichtung 72 aufgenommen werden kann. Mit 73 und 73A sind Ausnehmungen in dem Ober- bzw. Unterteil 16,18 dargestellt, die entsprechend der Griffmulden GM ausgestaltet sind.

In Fig. 4 ist die Vorderansicht der Formstation FS gezeigt, wobei die Unterform 16 stegartige Einsätze 66 aufweist, deren Form einen Querschnitt der reihenmäßig angeordneten und aufgerichteten Kartonzuschnitte 10 angepaßt ist. Hierbei liegen die dicht aneinanderliegenden Randflansche benachbarter Kartonzuschnitte 10 auf diesen stegartig ausgebildeten Einsätzen paßgenau auf, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16 und 18 die einzelnen Kartonzuschnitte zusätzlich durch die vorgesehenen Formeinsätze 58, deren Oberflächenkonturen paßgenau der Form der Einzelkartonzuschnitte entspricht, formschlüssig abgestützt sind. Die Funktionsweise der Formstation FS insbesondere das Skin-Verfahren wird im folgenden Ablauf kurz beschrieben:

Wird eine Reihe von aufgerichteten Kartonzuschnitten, die mit ihren Randflanschen in Reihe dicht aneinanderliegen und somit eine sattelförmige Auflage bilden, mittels eines Denester-Systems in die Formstation FS eingebracht und die Randflanschsegmente 54 paßgenau ausgerichtet, so bewegt sich das zuvor nach unten ausgefahrene Werkzeugunterteil 16 der Formstation FS in Pfeilrichtung nach oben. Beim Zusammenfahren des Werzeugunterteils 16 gegen das Werkzeugoberteil 18 wird im Werkzeugoberteil 18 ein nahezu vollständiges Vakuum angelegt. Die über die eng aneinanderliegend reihenförmig angeordneten Kartonzuschnitten 10 liegende Kunststoffverbundfolie 34 wird dadurch vollflächig an die Heizplatte 72 angelegt und durchgewärmt.

Nach Ablauf der vorgegebenen Heizzeit wird das Werkzeugoberteil 18 bei gleichzeitiger Evakuierung des Werkzeugunterteils 16 belüftet. Durch diesen Wechseln entsteht ein Differenzdruck von ca. 1 Bar, welcher eine vollflächige Wärmekaschierung zwischen der Kunststoffverbundfolie und den Kartonzuschnittinnenseiten bewirkt (gestrichelte Linie 34A).

Da nun die Innenoberflächen der eng aneinandergereihten Kartonzuschnitte mit der Kunststoffverbundfolien ausgekleidet ist, wird die Formstation FS taktgleich geöffnet, womit jetzt die durch die Kunststoffverbundfolie zusammenhängend verbundenen Einzelkartonzuschnitte freigegeben werden und zum Füllen mit der Transportkette 48 weiterbefördert werden.

In Fig. 5 ist die durch die eng aneinanderliegenden Kartonzuschnitte 10 gebildete, mit Kunststoffverbundfolie 34 innenseitig ausgekleidete und zusammenhängende Kartonzuschnittreihe dargestellt, wie diese die Formstation FS verläßt. Wie ebenso erkennbar ist, überdeckt die Kunststoffverbundfolie 34 auch die Grifflochmulde GM im Randflanschbereich 24B.

Im ebenfalls dargestellten Schnittzeichnungen längs des Randflansches 52 eines Kartonzuschnittes 10 mit daraufliegender Kartonzuschnittverbundfolie 34 sind die die Verbundfolie bildenden Einzelschichten dargestellt. Die Kunststoffverbundfolie 34 weist eine Sauerstoffsperrschicht 36, vorzugsweise aus Polyvinylalkohol (EVOH) und eine Siegelschicht 38, vorzugsweise aus peelbaren Polyethylen sowie eine Haftschicht 37, vorzugsweise aus modifiziertem Polyethylen auf. Es hat sich gezeigt, daß die Innenbeschichtung des der Lebensmittelverpackung bildenden Trägermaterials extrem dünn ausgeführt werden kann. Die Foliendicke liegt vorzugsweise im Bereich der Restwandstärken in den Bodenradien zwischen 25 und 30 µm.

Die Kunststoffverbundfolie 34 kann darüber hinaus so aufgebaut und in ihrem Verhalten gesteuert werden, daß sie nach dem Gebrauch der Verpackung vom Kartonträger abgelöst werden kann, so daß für die Entsorgung bzw. das Recycling reine Bestandteile vorliegen. Hierzu dient erfindungsgemäß auch die Grifflochmulde GM.

Nach Verlassen der Formstation FS durchlaufen die zusammenhängenden Kartonzuschnitte 10 die Befüllungsstation entlang der Befüllungsstrecke BS, währenddessen sie'mit den zu verpackenden Lebensmitteln befüllt werden. Der Transport der zusammenhängenden Kartonzuschnitten 10 erfolgt durch die gemeinsame Anlage gleichsam taktweise. Von der Befüllungsstrecke BS laufen die befüllten Kartonzuschnitte 10 in die Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS ein, in der sie von dem Unterteil 16 durch entsprechende Formeinsätze paßgenau aufgenommen werden (s.Fig.6). Eine solche Vakuum- bzw. Versiegelungsstation der herkömmlichen Bauart besteht aus einem Unterteil 16 und einem Oberteil 18, die getaktet zusammen- und auseinandergefahren werden. Die Unterform 16 hat vorzugsweise ein Profil zur vollständigen Aufnahme der erfindungsgemäß ausgebildeten Kartonzuschnitte 10 derart, daß die Randflansche der Schalen so abgedichtet abgestützt werden können. Das Oberteil ist so konzipiert, daß die ein Linienmuster aufweisende Heizplatte 74 in vertikaler Richtung bewegbar aufnehmen kann.

Das Linienmuster ist so ausgelegt, daß es Flächenbereiche definiert, an denen eine Versiegelung des Kartonzuschnittrandflansches mit der Deckelfolie 20 erfolgen soll.

Die Fig. 6 soll die Funktion eines solchen Vakuumierungs- oder Versiegelungswerkzeuges beim erfindungsgemäßen Einsatz zeigen. Es können auch für diesen Vorgang bereits bekannte und bewährte herkömmliche System mit geringfügigen Änderungen eingesetzt werden. Die Fig. 6 zeigt die Unterform 16 mit den stegartigen Einsätzen 66, deren Form einen Querschnitt des sich zwischen zwei benachbart liegenden Randflanschen der Kartonzuschnitte 10 bildenden Sattelstreifen angepaßt ist, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16 und 18 die zusammenhängenden Kartonzuschnitte 10 durch den vorgesehenen Formeinsatz 58 dessen Oberflächenkontur der Form des anderen Kartonzuschnittes entspricht, formschlüssig abgestützt sind. Mit 70 sind Dichtungen bezeichnet, gegen die sich die Randflansche bzw. die Sattelstege der zusammenhängenden Kartonzuschnitte 10 im zusammengefahrenen Zustand des Werkzeugs 16 und 18 legen, so daß eine Vakuumierung der Einzelkartonzuschnitte, die in diesem Zustand bereits das Lebensmittel enthalten, durchgeführt werden kann.

Mit 74 sind Heizeinrichtungen bezeichnet, die entsprechend einem mit den Randstegen fluchtenden Muster in der.oberen Werkzeughälfte 18 untergebracht sind, so daß im zusammengefahrenen Zustand der Werkzeughälften 16 und 18 eine Verschweißung der Deckelfolie 20 mit dem betreffenden Randflanschen der Einzelbehälter derart erfolgt, daß eine umlaufende durchgehende Versiegelungsfläche zustande kommt. An dieser Stelle sei hervorgehoben, daß eine handelsübliche Vakuumierungsstation eingesetzt werden kann, bei der nach einer Evakuierung auch eine Begasung beispielsweise mit dem üblichen Gasgemisch N₂/CO₂ meist im Verhältnis 70:30, eingesetzt werden kann. Die im Oberteil des Werkzeuges 18 befindliche Heizplatte 74 ist vorzugsweise mit reliefförmig ausgeprägten Siegelstegen ausgebildet, wobei durch Wärme- und Druckeinwirkung die Deckelfolie mit der Siegelbeschichtung des umlaufenden Randflansches und der dadurch gebildeten Sattelstege der zusammenhängenden Kartonzuschnitte versiegelt wird.

In Fig. 7 ist gezeigt, wie nun die mit Lebensmitteln gefüllten, versiegelten und zusammenhängenden Kartonzuschnitte 10, die Vakuumierungs- und Versiegelungsstation verlassen haben.

Wie durch gewählte Schraffierung erkennbar ist, ist die gesamte Kunststoffverbundfolie 34 an den vorgesehenen Versiegelungsflächen mit der Deckelfolie 20 verschweißt. Lediglich im Bereich der mit GM bezeichneten vorgesehenen Griffmülde im hinteren Randflanschbereich (in Laufrichtung gesehen), wird durch eine besondere Ausgestaltung des Siegelwerkzeuges die Versiegelung mit der Kunststoffverbundfolie 34 mit der Deckelfolie 20 verhindert. Dies ermöglicht unter Ausnutzung der im hinteren Randflansch vorgesehenen Ausstanzung der Grifflochmulde GM und der an dieser Stelle nicht mit der Kunststoffverbundfolie 34 versiegelten Deckelfolie 20 das spätere Ablösen des Foliendeckels bzw. das Herauslösen der Kunststoffverbundfolie aus dem Kartonzuschnitt 10.

Nach Verlassen der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation VS werden die über die Deckelfolie und Kunststoffverbundfolie 34 zusammenhängenden, befüllten Kartonzuschnitte einer vorzugsweise zweistufig ausgebildeten Vereinzelungsanlage 80, 81 zugeführt.

Es ist auch möglich eine Komplettstanzung und Vereinzelung der einzelnen Lebensmittelverpackungen zu verwenden. Bei einer Komplettstanzung entfällt somit die zweite Stufe der Vereinzelung. Nach Verlassen der Vereinzelungsstation liegen die Einzelkartonzuschnitte wie in Fig. 8 gezeigt vor.

Mit der vorstehend beschriebenen Lebensmittelverpackung gelingt es, in Abhängigkeit von der gewünschten Formgestaltung, durchschnittlich pro Lebensmittelverpackung etwa 20 g an nicht mehr verwertbarem Kunststoff einzusparen, d.h. ca. 70% dessen was bei herkömmlichen Verpackungen dieser Art anfällt.

Die Arbeitsbreite der Vorrichtung ist selbstverständlich nicht beschränkt. Es hat sich allerdings gezeigt, daß die Breiten zumindest etwa 420 mm betragen sollten, um die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung auf einem besonders hohem Niveau zu halten.

Die Deckelfolie 20 ist vorzugsweise ebenso aus eine Kunststoffverbundfolie 34 hergestellt, die eine Sauerstoffsperrschicht enthält, welche auf der den Kartonzuschnitt zugewandten Seite von einer peelbaren Kunststoffschicht vorzugsweise aus modifiziertem Polyethylen abgedeckt ist. Diese Schicht bildet dann mit der Kunststoffverbundfolie 34 über Siegelstege der Randflansche die Siegelnähte.

Die dem Heiz- bzw. Siegelelement 72 zugewandte Folienlage wird vorzugsweise von einer Folienqualität mit besonders hohem Schmelzpunkt oder einer hitzesperrenden Schicht gebildet, die vorzugsweise Polyethylen enthält und die über der Sauerstoffsperrschicht liegt, um beim Versiegeln mit dem Formunterteil für eine ausreichende Form- und Flächenstabilität beim Versiegelungsvorgang zu sorgen. Da die Siegelschichten sowohl der Kartonzuschnittoberfläche als auch der Deckelfolie 20 vorzugsweise "peelbar" aufeinander abgestimmt sind, entsteht bei der Versiegelung dieser beiden Siegelschichten eine feste Verbindung, die weitestgehend ohne Zerstörung der Kortonzuschnittfolie 34 von Hand abgeschält werden kann (siehe Fig. 9).

Selbstverständlich sind abweichend von der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. So ist es selbstverständlich, die Anzahl der zugeführten aneinandergereihten Kartonzuschnitte pro Reihe oder Arbeitstakt beliebig zu variieren.

Ebenfalls denkbar ist, daß die Kunststoffzuschnittreihen nach dem Verlassen der Formstation FS über eine besondere Vorrichtung keimfrei bzw. steril gemacht wurden. Hierbei handelt es sich in vorteilhafter Weise um eine sogenannte "Wasserstoff-Peroxid-Dusche".

Aufgrund des angewendeten erfindungsgemäßen Verfahrens sowohl bei der sauerstoffdichten Kunststoffverbundfolie als auch bei der sauerstoffdichten Deckelfolie 20 kann eine Verbundkombination von Folien der Polyolefingruppe Anwendung finden. Diese Verbundkombination kann als Monofolie recyclet werden. Es hat sich gezeigt, daß im Bereich der PE-Schwerfolienherstellung dieses Regranulat als Füllmaterial verwendet werden kann.

Aufgrund der vorgenommenen Innenbeschichtung mittels der Kunststoffverbundfolie wird die Stabilität des Kartonzuschnitts besonders über die Randflansche ganz erheblich verbessert. Nach dem Erstarren verliert die Kunststoffverbundfolie 34 erheblich an Flexibilität und steift den gesamten Kartonzuschnitt zusätzlich über die Randflansche aus.

Durch die nachfolgende Versiegelung mit der Deckelfolie über die umlaufenden Randflansche erhält der Kartonzuschnitt eine zusätzliche Verbindungssteifigkeit bzw. Verwindungssteifigkeit.

Eine äußerst sichere Versiegelung mit dem mit Sperrschichtverbundfolie ausgekleideten Kartonzuschnitte durch die Sperrschichtdeckelfolie wird dadurch geschaffen, daß verfahrensbedingt die umlaufenden Randflansche eng aneinanderliegend, sogenannte Sattelstege mit einer Siegelfläche bilden, die auf ein Doppeltes erhöht wird als bei herkömmlichen Randflanschen.

Da die komplette zur Verfügung stehende Siegelfläche, welche mit der Siegelseite der Sperrschichtkunststoffverbundfolie 34 wärmkaschiert ist, als Versiegelungsfläche mit der Deckelfolie 27 zur Verfügung steht, ist durch die erst nach dem Versiegeln durchgeführte Vereinzelung der Packungen immer eine ausreichend breite Fläche zur Bildung einer sicheren Siegelnaht gewahrt.

Bei einzeln zugeführten Kartonzuschnitten, die diese besondere erfindungsgemäße Ausbildung des Randflansches nicht haben, kann bedingt durch Toleranzen beim Fixieren der Kartonzuschnitte im Verfahrensprozeß oder durch die herstellungsbedingten Schwankungen bei der Kartonzuschnittgestaltung eine gleichmäßig breite und damit ausreichende sichere Siegelfläche nicht erreicht werden. Die Trennung des sauerstoffdichten Folieninnenbauteils vom eigentlichen stabilitätsgebenden Kartonzuschnitt ist ein weiterer wesentlicher Punkt der Erfindung (siehe dazu Fig. 9). Die die Innenseite des Kartonzuschnitts auskleidende Kunststoffverbundfolie ist mit den Fasern der Innenwände und dem Boden des Kartonzuschnitts wärmekaschiert verbunden.

Durch bekannte Verfahren, zum Beispiel dem Multivac Skin-System, bei dem die erwärmte, damit plastisch gemachte Kunststoffverbundfolie mit der eigens ausgebildeten Kaschierschicht, die vorzugsweise eine Surlyn-Abmischung der Firma Dupont bzw. eine Mischung (PE-Typ) mit besonders hohem (vorzugsweise über 20%) Ethylenvinylacetat-Anteil enthält, wird die plastisch gemachte Verbundfolie durch die entsprechende Druckdifferenz an die Kartonzuschnittinnenflächen gedrückt und kann in die Fasern dieser Innenfläche eindringen.

Die Deckelfolie 20 wird über die umlaufenden Randflansche und die Sattelstege der reihenförmig zusammenhängenden Kartonzuschnitte, die wie im Verfahren beschrieben mit einer Siegelschicht beschichtet sind, nach dem Evakuieren oder Begasen in der Siegelstation fest mit dem Unterteil der Packungen verbunden.

Die vorgesehene halbovale Ausstanzung (GM) des hinteren in Transportrichtung liegenden Randflansches und die entsprechende Ausgestaltung des Siegelwerkzeuges in diesem Bereich schafft die Möglichkeit über eine sogenannte Grifflasche, die aus der an dieser Stelle nicht mit Auskleidfolie versiegelten Deckelfolie gebildet wird, an der vorgesehenen Grifflochmulde GM den gesamten Verbund aus dem dann reinen Kartonzuschnitt herauszulösen, der dann sortenrein kompostierbar ist.

Zum .Anwendungsbereich der Lebensmittelverpackung gehört auch das Abschälen der Deckelfolie von den Siegelstegen zum Öffnen der Packung, um dessen Inhalt leicht und ohne Werkzeug entnehmen zu können. Dies kann durch eine besondere Ausgestaltung des Siegelwerkzeuges in der Siegelstation ohne große Umrüstarbeit vorgenommen werden.

In diesem Fall löst der Verbraucher die Deckelfolie soweit von den Siegelflächen ab, bis er das Füllgut leicht entnehmen kann (s.Fig.10). Die Kunststoffverbundfolie und die nicht ganz abgeschälte Deckelfolie werden dann zusammen über die Grifflasche vom eigentlichen Kartonzuschnitt an der dafür vorgesehenen Grifflochmulde herausgelöst. Dadurch ist die sortenreine Trennung erfolgt und die einzelnen Werkstoffe können so ihrer weiteren Verwertung zugeführt werden.

Mit der Erfindung läßt sich somit eine Lebensmittelverpackung in Gestalt eines formstabilen Kartonzuschnitts mit einem oberseitig umlaufenden Randflansch herstellen, der besonders ausgebildet ist und über den mittels einer vorzugsweise sauerstoffsperrenden Deckelfolie eine hermetisch Abschließung des Behälter erfolgt.

Die Trägerschale besteht aus Karton und trägt innenseitig im Bereich des zur Randflanschen ausgebildeten Klappen eine sauerstoffsparende Kunststoffolie die zur Versiegelung mit der Deckelfolie geeignet ist.

Bei dem Verfahren werden vorgeformte und formstabile Kartonzuschnitte von einem Spendersystem zugeführt oder im Falle eines Einsatzes über einen sogenannten Tray-Sealer, d.h. vom Spender direkt in die Aufnahmeformen der Transportkette eines Tray-Sealers eingesetzt. Diese Kartonzuschnitte werden in einer Formstation mit einer Kunststoffverbundfolie, die vorzugsweise eine Sauerstoffsperrschicht enthält, ausgekleidet.

Die in einer Reihe dicht aneinanderanliegend angeordneten Kartonzuschnitte sind zur Erhöhung der Stabilität über Verbindungsstege, die mit den Randflanschen des Behälters zusammenfallen, nach dem Auskleiden dazu einstückig miteinander verbunden, so daß die Behälter reihenweise nebeneinanderliegend und synchron getaktete Verpackungsanlagen durchlaufen und gemeinsam versiegelt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer sauerstoffdichten Verpackung von Lebensmitteln in einer Lebensmittelverpackung, die eine Trägerschale mit umlaufenden Randflansch aufweist, welche innenseitig mit einer Kunststoffverbundfolie ausgekleidet ist und der Trägerschaleninnenraum mittels einer vorzugsweise sauerstoffsperrenden Deckelfolie hermetisch abgeschlossen wird, wobei die Trägerschale ein Kartonzuschnitt (10) mit einem Bodenabschnitt und mehreren Wandabschnitten ist, und der sich an die Wandabschnitte anschließende Randflansch (52) einzelne Randflanschsegmente (54) zur Befestigung der Deckelfolie (20) aufweist, wobei jeder Randabschnitt (52) der Trägerschale ein Randflanschsegment aufweist und außenseitig so geformt ist, daß die Randflanschsegmente (54) in der Siegelstellung über Gehrungsschnittlinien bündig aneinanderschließen, und wobei zur Stabilisierung die in die Randflanschsegmente (54) übergehenden Wandsegmente der Trägerschale teilweise überlappen und mittels Überlappungsabschnitten (55) lagefixiert sind, wobei bei dem Verfahren Kartonzuschnitte taktweise ' eine Formstation (FS) durchlaufen, der zur Vervollständigung der Verpackung eine Befüllungsstrecke (BS) und eine Vakuumierungs- und Versiegelungsstation (VS) nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgerichteten Kartonzuschnitte (10) reihenweise in der Formstation (FS) angeordnet werden, und die Randlanschsegmente (54) des Randflansches (52) vor dem Einsetzen in die Formstation gebrochen werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartonzuschnitte (10) mit aufgerichteten Randflanschen (52) der Formstation (FS) reihenweise zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randflansche (52) in der Formstation (FS) in ihre Siegelstellung gedrückt werden, so daß die Randflansche (52) der benachbarten Kartonzuschnitte (10) eng aneinanderliegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung der Innenfläche der Kartonzuschnitte (10) reihenweise und mittels einer die gesamte Siegelfläche der Randflansche (52) abdeckenden Kunststoffverbundfolie (34) erfolgt, wobei im Anschluß an die Einformung der Kunststoffverbundfolie (34) der Transport taktgleich durch eine Transportkette (48) zur Befüllstation (BS) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffverbundfolie (34) durch Herstellung einer Druckdifferenz in den Kartonzuschnitt (10) eingeformt wird und fest mit den Randflanschen (52) und der Innenseite des Kartonzuschnitts (10) wärmekaschiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die auskleidende Kunststoffverbundfolie (34) zusammenhängenden Kartonzuschnitte (10) in der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation (VS) mit einer Deckelfolie (20) über den Randflansch (52) vorzugsweise durchgehend verschweißt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelfolie (20) mit der Kunststoffverbundfolie (34) im Bereich einer vom nachlaufenden Randflansch der Kartonzuschnitte ausgebildeten Greifaussparung (GM) ausgehend von der Innenkante des Randflansches (24) nur über einen Teilbereich (TB) der sich in die Greifaussparung (GM) hineinstreckenden Überlappung verschweißt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffverbundfolie (34) eine Sauerstoffsperrschicht (36) vorzugsweise aus Polyvinylalkohol und eine Siegelschicht (38) vorzugsweise aus peelbarem Polyethylen sowie eine Haftschicht (37), vorzugsweise aus einem modifizierten Polyethylen, insbesondere einem Copolymer von Ethylen mit 6% Methacrylsäure, die partiell (50%) mit Na- oder Zinkionen neutralisiert sind (Surlyn A), aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelfolie (20) von einer Kunststoffverbundfolie (34) gebildet ist, die auf der dem Kartonzuschnitt (10) zugewandten Seite eine vorzugsweise peelbare Kunststoffschicht, vorzugsweise aus Polyethylen und darüberliegend zumindest eine sauerstoffsperrende Schicht, vorzugsweise aus Polyvinylalkohol und einer abdeckenden Hitzesperrschicht, beispielsweise aus Polypropylen, aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffverbundfolie (34) je nach Formtiefe eine Ausgangsstärke im Bereich zwischen 100 und 150 µm hat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffverbundfolie (34), die den Kartonzuschnitt (10) auskleidet, mit der Kunststoffverbundfolie identisch ist, die den Randflansch (24) abdeckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kartonzuschnitt (10) aus einem recycelbaren, vorzugsweise zweilagigen Karton besteht.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, mit einer Formstation, in der aufgerichtete Kartonzuschnitte, die einen Bodenabschnitt und mehrere Wandabschnitte sowie einen sich an die Wandabschnitte anschließenden Randflansch aus einzelnen Randflanschsegmenten (54) hat, mit einer Kunststoffolie ausgekleidet werden, einer Einrichtung zum getakteten Transport der mit Kunststoffverbundfolie (34) innenseitig mittels einer Auskleidefolie ausgekleideten Kartonzuschnitten durch eine Befüllungsstrecke (BS), einer nachgeschalteten Vakuumierungs- und Versiegelungsstation (VS) und einer Vereinzelungsstation (80, 81), dadurch gekennzeichnet, daß der Formstation (FS) eine Einrichtung vorgeschaltet ist, mit der die Randflanschsegmente (54) vor dem Einsetzen in die Formstation (FS) gebrochen werden, und dass zumindest zwei seitlich nebeneinanderliegende und über Randflansche (52) zusammenhängende Kartonzuschnitte (10) in der Befüllungsstrecke (BS) taktgleich über eine Transporteinrichtung der Vakuumierungs- und Versiegelungsstation (VS) zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die aneinanderliegenden Randflansche (54) zur Verhinderung einer unkontrollierten Durchbiegung zusätzliche Stütz- und Führungseinrichtungen, vorzugsweise in Form von vertikal ausgerichteten Stegen vorgesehen sind, die vorzugsweise höhenmäßig ausrichtbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach Übernahme der zusammenhängenden Kartonzuschnitte (10) durch die Transportkette (48) die zur Bildung der Kunststoffverbundfolienauskleidung geeignete Kunststoffverbundfolie (34) von einer Endlos-Spenderrolle (33), welche im wesentlichen senkrecht über der Einlaufstrecke angeordnet ist, durch eine Umlenkrolle über die über benachbarte Randflansche (52) bzw. sattelförmigen Auflagen zusammenhängenden Kartonzuschnitte (40) gezogen wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Randflansche (52) und Sattelstege (42) der Kartonzuschnitte (10) gezogene Kunststoffverbundfolie (34) durch Siegelstege (74) der Formstation (FS) mit den Randflanschen (52) bzw. den sattelförmigen Auflage der zusammenhängenden Kartonzuschnitte (40) taktgesteuert verschweißt bzw. versiegelt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die so mit den Randflanschen (54) und Sattelstegen (42) verbundene Kunststoffverbundfolie (34) endlos durch die taktgesteuerte Vorwärtsbewegung der Transporteinrichtung durch die Formstation (FS) transportiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffverbundfolie (34) durch eine Heizplatte (72) der Formstation (FS) plastisch gemacht und so erwärmt mittels Druckdifferenz in die Kartonzuschnitte gezogen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß synchron mit der Transporteinrichtung ein Stützband (50) umläuft, mit dem die zusammnehängenden Kartonzuschnitte insbesondere in und nach der Befüllungsstrecke (BS) von unten gestützt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumierungs- und Versiegelungsstation (VS) ein Werkzeugunterteil (16) zur formgenauen Aufnahme der Kartonzuschnitte und ein beheizbares Werkzeugoberteil (18) aufweist, mit dem die von der Rolle (22) endlos in das geöffnete Werkzeug einlaufende Deckelfolie (20) gegen die Sattelstege (42) bzw. die umlaufenden Randflansche drückbar und unter Wärmeeinwirkung mit der Kunststoffverbundfolie (34) verschweißbar ist.