EP1805004A1 - Vorrichtung zum verpressen von mindestens zwei lagen eines gefalteten bodens einer mehrschichtverbundpackung und eine mehrschichtverbundpackung - Google Patents

Vorrichtung zum verpressen von mindestens zwei lagen eines gefalteten bodens einer mehrschichtverbundpackung und eine mehrschichtverbundpackung

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EP1805004A1
EP1805004A1 EP05788535A EP05788535A EP1805004A1 EP 1805004 A1 EP1805004 A1 EP 1805004A1 EP 05788535 A EP05788535 A EP 05788535A EP 05788535 A EP05788535 A EP 05788535A EP 1805004 A1 EP1805004 A1 EP 1805004A1
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EP
European Patent Office
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pressing
layers
pressing elements
shaped
elements
Prior art date
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EP05788535A
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English (en)
French (fr)
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EP1805004B1 (de
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Oliver Peterges
Thomas Vetten
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Original Assignee
SIG Technology AG
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Publication date
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Publication of EP1805004B1 publication Critical patent/EP1805004B1/de
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    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
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    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/60—Uniting opposed surfaces or edges; Taping
    • B31B50/64—Uniting opposed surfaces or edges; Taping by applying heat or pressure, e.g. by welding

Definitions

  • the present invention relates to a device for pressing at least two layers of a folded bottom of a multilayer composite package, wherein the bottom has a thickness varying over its surface due to the folding, and wherein the surface of the device for pressing the layers presses for pressing the layers in bottom regions low strength.
  • the invention relates to a multi-layer composite package of folded, provided with at least one plastic coating cardboard.
  • the isolated and optionally prefolded packing shells are usually pushed onto mandrels of a mandrel wheel, wherein the mandrels are arranged distributed uniformly over the circumference of the mandrel wheel shaft.
  • a clockwise rotation of the mandrel wheel takes place.
  • the packing jacket is pushed in at a first station, and after a 90 ° rotation in a second station, the folding of the packing bottom takes place. After the folding of the package bottom, at least in sections, several layers of composite material are located one above the other.
  • the flat folded bottom of the package is then sealed in the third station by pressure forming the overlying layers of the elevated temperature plastic of the composite material into a package bottom having a flat punched surface , which are superimposed by the folding of the soil, are pressed together with the surface of a suitable device from the bottom outside against the mandrel resting against the inside of the soil.
  • the heating of the layers required for the pressing and sealing can take place, for example, before folding the bottom of the package. However, it is also conceivable that the heating of the plastic takes place after the folding of the package bottom.
  • the compression and sealing of the bottom of the package also creates a slight curvature to the inside of the bottom, which gives the package to be produced a particularly good stability.
  • the bottom of the package is cooled to harden the softened plastic in the desired shape. This can be done in the above-described sealing station, or in a separate station.
  • the finished, unilaterally open pack is withdrawn from the mandrel of the mandrel wheel and fed to the actual filling machine, where the inside of the pack is cleaned and optionally disinfected, and the filling and closing of the finished pack and the shaping of the pack head take place.
  • the folded package bottom has, after folding, a thickness varying over its surface.
  • the reason for this is that in the course of the folding in different areas of the soil differently different layers of the folded composite material are superimposed.
  • the pressing surface covers areas of different thickness, so there is the problem that different areas of the soil are pressed and sealed different degrees.
  • the layers in areas with in comparison to the adjacent areas of low strength often insufficiently compressed.
  • devices for pressing the layers of the package bottom which have in certain areas of their surface used for pressing from the surface protruding pressing elements.
  • These pressing elements are arranged on the surface of the pressing device such that they are assigned to the bottom regions when pressing the bottom, which have a low thickness compared to adjacent bottom regions.
  • the pressing elements are used to compress the layers in these areas during the pressing process sufficiently and thus to seal.
  • edged ribs It is known to form these pressing elements as edged ribs. When using these ribs, however, it can lead to injury of the bottom of the pack in practice. Leaks in the soil can be the result. The edged pressing elements also lead to increased contamination of the bottom of the package, since dirt can easily accumulate on the pressing profile produced in the bottom.
  • the floor has a greater thickness than adjacent areas. This must be taken into account in the design of the surface of the pressing device.
  • the present invention has the object, a device of the type mentioned and a To provide a multi-layer composite package of the type mentioned, wherein the risk of injury to the pack bottom, leaks and contamination of the soil is reduced compared to the prior art. In addition, longitudinal seam tolerances should be better absorbed.
  • the object is achieved according to the invention by the pressing elements are dome-shaped.
  • the object is also achieved by a multi-layer composite package of the type mentioned with a compressed with a device according to the invention pack bottom.
  • the dome-shaped press elements projecting from the surface of the device lead to a pressing and sealing of the floor in the floor area assigned to them during the pressing.
  • the pressure is introduced during the pressing over the calottes. There are thus no sharp pressure changes.
  • the packing material is gently compacted.
  • the dome-shaped pressing elements also have no edges, so that the risk of injury to the pack bottom in the course of compression compared with the prior art is significantly reduced.
  • the risk of leaks in the bottom of the package and thus in the multi-layer composite package is therefore also significantly lower.
  • the tightness of the package bottom of the multi-layer composite package is also increased by a displacement of the multi-layer material into adjacent bottom regions that occurs due to the dome-shaped press elements.
  • the flexibility in pressing is increased with the dome-shaped pressing elements in comparison to the prior art by the small distance between the pressure peaks occurring during pressing in the region of a respective dome-shaped pressing element and the existing around the pressing element pressure relief.
  • a locally more strongly compressed pressing of the layers is achieved by the respective pressing element in comparison to the prior art.
  • the dome-shaped pressing elements thus adapt more flexibly to variations in the thickness of the soil to be compacted. In this way, longitudinal seam tolerances can be better compensated than in the case of the rib-shaped pressing elements provided according to the prior art.
  • By means of a suitable arrangement of the dome-shaped pressing elements it is possible to produce a pressure distribution which is more precise and largely flexible than that of the prior art, on the bottom of the packing.
  • dome-shaped pressing elements each have the same size.
  • the production of the pressing elements is particularly easy in this way possible.
  • the dome-shaped pressing elements each have different sizes in order to achieve an even greater flexibility in the pressing of the layers by an adaptation of the pressing elements.
  • the pressing elements may in particular have a different height and / or a different surface area. By varying the height, the depth of the generated pressing profile in the ground can be varied in a particularly simple manner, while the area of action of individual pressing elements during pressing can be individually adapted by varying the surface area of the pressing elements.
  • the pressing elements may be spherical cap-shaped.
  • Kugelkalottenförmige pressing elements lead to a particularly uniform pressure distribution to the layers during pressing. Thus, a particularly uniform pressing and sealing of the layers is achieved. Dirt and damage to the bottom of the package occur even less frequently in such an embodiment. Kugelkalottenförmige pressing elements are also particularly favorable to manufacture.
  • a plurality of pressing elements arranged at a distance from each other can be provided on the surface. This refinement further increases the flexibility during pressing of the layers. By a suitable distribution of the pressing elements on the surface, a net-like pressing of the layers can be achieved, which leads to an increased density of the packing bottom in the area of action of the pressing elements compared with the prior art.
  • the Press elements offset from each other in at least two rows to be arranged.
  • the pressing elements can be arranged in at least two separate regions of the surface.
  • these regions can be regions which extend on both sides to the longitudinal seam running in the bottom and which have a low thickness compared to the region of the longitudinal seam.
  • the cardboard may additionally have an aluminum coating.
  • FIG. 1 shows a first device according to the invention in a perspective view
  • FIG. 2 shows a second device according to the invention in a perspective view
  • Fig. 3 a pressed with the first device according to the invention bottom of a Multilayer composite package in a plan view
  • FIG. 4 shows a plan view of a bottom of a multilayer composite package pressed with a device according to the prior art.
  • FIG. 1 shows a device V1 for pressing at least two layers of a folded bottom Bl of a multilayer composite package.
  • the device Vl has a substantially cuboidal basic shape and has a rectangular surface 1 for pressing the layers.
  • the surface 1 has transverse edges Ia, Ib and longitudinal edges Ic, Id.
  • a first bore 2 is provided in the surface 1 of the device Vl for passing a screw for screwing the device Vl with a pressing tool, not shown, for pressing the device Vl on the bottom Bl.
  • the device Vl has a second bore 3 in the surface first to center the device Vl with respect to the pressing tool.
  • the surface 1 of the device Vl has elongated raised areas 4a, 4b, 5 of substantially the same length and a recessed area 6.
  • the region 5 is slightly less elevated than the regions 4a, 4b, which each have the same height.
  • the raised areas 4a, 4b, 5 extend in their longitudinal direction directly behind each other approximately centrally along the entire length of the surface 1.
  • the area 5 extends in the middle between the areas 4a, 4b, each up to the opposite transverse edges Ia, Ib Surface 1 range.
  • the recessed area 6 adjacent to the side of the area 5 and extends from this to the longitudinal edge of the surface Ic 1.
  • the surface 1 of the device Vl also has a plurality of spherical cap-shaped pressing elements 7 of the same size, which rise from the surface 1. These pressing elements 7 are formed in the sections of the surface 1 which are separated from the regions 4a and 6 as well as 4b and 6 in each case. The pressing elements 7 are each spaced apart in three parallel to each other in the longitudinal direction of the surface 1 rows and arranged offset from one another.
  • FIG. 2 shows a second device V2 according to the invention for pressing at least two layers of a folded bottom Bl of a multilayer composite package.
  • the device V2 has a surface 8 through which in turn runs a bore 9 for passing a screw for screwing the device V2 with a pressing tool, not shown, for pressing the device V2 on the bottom Bl.
  • the device V2 also has a second bore 10 in the surface 8 on to center the device V2 with respect to the pressing tool.
  • the device V2 In adaptation to a different number of layers of a package bottom to be compressed and to a varying thickness of the package bottom, the device V2 has a ramp 8a extending approximately centrally and in the longitudinal direction of the surface 8 over the entire length, so that the surface 8 passes through the ramp 8a is divided into a higher located first section 8b and a lower located second section 8c.
  • a plurality of raised spherical cap-shaped pressing elements 11 are provided, which are in each case substantially spaced and offset from each other in three parallel to the longitudinal direction of the surface 8 extending parallel rows. The rows extend both over the higher-lying section 8b and over the lower-lying section 8c and the ramp 8a of the surface 8.
  • the press elements 11 provided in the device V2 have different sizes , in particular different diameters and heights.
  • FIG. 3 a bottom B 1 pressed and sealed with the device V 1 shown in FIG. 1 is not further illustrated
  • Multi-layer composite package shown in a plan view of the package bottom outside.
  • the boundaries of resulting in a manner known per se folding of the bottom Bl resulting areas with a different number of layers are shown by dashed lines.
  • the number of layers in each of the delimited by the dashed lines areas is shown circled in Figure 3 in the respective areas.
  • the folded bottom Bl has a shoulder 12 between the overlapped ones Long sides, which extends in folded bottom Bl in the longitudinal direction of the bottom surface.
  • One of the longitudinal sides is interrupted longitudinally by a longitudinal seam 13. In this case, the longitudinal side provided with the longitudinal seam 13 in the region of the shoulder 12 due to the folding of the bottom Bl opposite the longitudinal side without longitudinal seam 13 is increased.
  • the longitudinal seam 13 extends in the folded bottom Bl perpendicular to the shoulder 12 to a longitudinal edge 14 of the bottom Bl.
  • the bottom Bl due to the folding against the adjacent areas of the bottom Bl for greater strength.
  • the region of the longitudinal seam 13 is shown hatched in FIG.
  • the bottom Bl shown in Figure 3 was pressed and sealed with the device Vl shown in Figure 1. At the same time, the bottom Bl was given a slight hollow shape, which improves the stability of the multilayer composite packing.
  • the device Vl is pressed in a conventional manner with its surface 1 against a voltage applied to the bottom inside mandrel from the outside to the bottom Bl.
  • the surface 1 covers a part of the package bottom Bl.
  • the device Vl in a conventional manner with its longitudinal edge Ic in the direction of paragraph 12 of the bottom Bl aligned such that the recess 6 of the device Vl, the longitudinal seam 13, starting from the shoulder 12 in the Width substantially complete and partially covered in length.
  • the device Vl slightly protrudes with its longitudinal edge Ic in the direction of the Packmantell longitudinal side without longitudinal seam 13 on the paragraph 12 addition.
  • the spherical cap-shaped pressing elements 7 press on pressing on both sides of the region of the longitudinal seam 13 and adjacent to the shoulder 12 on the layers of the bottom Bl.
  • the pressed bottom Bl has in the corresponding sections a generated by the pressing elements 7 dome-shaped arched profile 15th
  • the raised areas 4a and 4b of the device Vl press against those areas of the bottom Bl which adjoin the shoulder 12 opposite the sections of the bottom Bl provided with the dome-shaped profile 15.
  • the area 5 of the device V 1 which is also increased between the areas 4 a, 4 b, presses correspondingly on a part of the longitudinal seam 13.
  • the design of the surface 1 of the device Vl is adapted to the existing differences in the thickness and height of the folding.
  • the recessed region 6, by covering the longitudinal seam during pressing, is assigned to a region of the bottom Bl to be pressed, which due to the folding and the number of layers has greater thickness than the adjacent regions.
  • the corresponding area 6 of the surface 1 is recessed in a manner sufficient for sufficient pressing and sealing of this area of the bottom Bl.
  • the raised areas 4a, 4b, 5 are assigned during pressing areas of the bottom Bl to be pressed, in which due to the folding of the bottom Bl only a few layers, in particular only one or two layers, are present, so that these areas have a low thickness.
  • the region of the bottom Bl, to which the spherical cap-shaped pressing elements 7 are assigned during pressing has a lower number of layers and thus a lower thickness due to the folding relative to adjacent regions of the bottom Bl, in particular with respect to the adjacent region of the longitudinal seam 13.
  • the protruding from the surface spherical cap-shaped pressing elements 7 are provided. They produce the advantages described dome-shaped vaulted profile 15 in the pressed bottom Bl.
  • FIG. 4 shows a bottom B2 pressed and sealed with a conventional device according to the prior art, of a multilayer composite package (not shown further).
  • the bottom B2 shown in Figure 4 is folded in the same and known manner as the bottom Bl shown in Figure 3 and differs from the bottom Bl only with respect to by the pressing elements introduced profile.
  • FIG. 4 in turn, the boundaries of regions formed by the folding of the bottom B2 with a different number of layers are shown by dashed lines. The number of layers in the regions delimited from each other by the dashed lines is also shown in circled in FIG.
  • the bottom B2 shown in FIG. 4 like the bottom Bl shown in FIG. 3, has a shoulder 16 between the longitudinal sides of the packing jacket which are overlapped in the folding of the bottom. Approximately centrally, starting from the shoulder 16, a longitudinal seam 17 again runs perpendicularly. The region of the longitudinal seam 17 is shown hatched in FIG.
  • a rib-shaped profile 18 has been produced by a conventional edged rib-shaped pressing elements having device when pressing the layers of the soil.
  • the thus prepared bottom B2 and the associated device for pressing have the known disadvantages.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (V1,V2) zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens (B1) einer Mehrschichtverbundpackung, wobei der Boden (B1) aufgrund der Faltung eine über seine Fläche variierende Stärke aufweist, und wobei die zum Verpressen der Lagen vorgesehene Oberfläche (1,8) der Vorrichtung Presselemente (7,11) zum Verpressen der Lagen in Bodenbereichen geringer Stärke aufweist. Das Problem, die Gefahr von Verletzungen des Packungsbodens (B1), von Undichtigkeiten und von Verschmutzungen des Bodens (B1) zu verringern, sowie Längsnahttoleranzen besser aufzunehmen, wird gelöst, indem die Presselemente (7,11) kalottenförmig sind. Die Erfindung betrifft außerdem eine Mehrschichtverbundpackung aus gefaltetem, mit zumindest einer Kunststoffbeschichtung versehenem Karton.

Description

Vorrichtung zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens einer Mehrschichtverbundpackung und eine Mehrschichtverbundpackung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens einer Mehrschichtverbundpackung, wobei der Boden aufgrund der Faltung eine über seine Fläche variierende Stärke aufweist, und wobei die zum Verpressen der Lagen vorgesehene Oberfläche der Vorrichtung Presselemente zum Verpressen der Lagen in Bodenbereichen geringer Stärke aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Mehrschichtverbundpackung aus gefaltetem, mit zumindest einer Kunststoffbeschichtung versehenem Karton.
Bei der Herstellung von Mehrschichtverbundpackungen, beispielsweise Getränkepackungen werden unterschiedliche Verfahren angewandt. Erfolgt die Herstellung aus einer endlosen Verbundmaterialbahn mittels sog. „Schlauchformungsmaschinen", wird der Packungsboden erst nach dem Füllen und Verschließen der Packung hergestellt. Erfolgt die Herstellung jedoch aus einzelnen Zuschnitten aus Karton/KunstStoff-Verbundmaterial, so werden diese zunächst mit einer Längsnaht versehen, was in der Regel beim Packstoffhersteiler erfolgt. Die Längsnähte werden durch Faltung eines Längsrandes des Packungsmaterials erzeugt. Sie dienen dazu, dass ein beispielsweise in die Verpackung zu füllendes Getränk nicht mit offenen Kanten des Verbundmaterials in Kontakt kommt. Ein solcher Kontakt könnte zu einer Aufweichung des Verpackungsmaterials und zu einer verringerten Haltbarkeit eines in die Packung gefüllten Lebensmittels führen. Die Fertigung des Packungsbodens erfolgt bei den mit der Längsnaht versehenen Zuschnitten (sog. „Packungsmänteln") erst unmittelbar vor dem Füllvorgang, und zwar meist direkt in der Füllmaschine.
Dazu werden die vereinzelten und gegebenenfalls vorgefalteten Packungsmäntel üblicherweise auf Dorne eines Dornrades geschoben, wobei die Dorne gleichmäßig über den Umfang der Dornradwelle verteilt angeordnet sind. Je nach Anzahl der um das Dornrad angeordneten Bearbeitungsstationen erfolgt ein taktweises Drehen des Dornrades. Bei vier vorhandenen Dornen wird beispielsweise in einer ersten Station der Packungsmantel aufgeschoben, und es erfolgt nach einer 90°-Drehung in einer zweiten Station die Faltung des Packungsbodens. Nach der Faltung des Packungsbodens liegen zumindest abschnittsweise mehrere Lagen von Verbundmaterial übereinander.
Nach einer weiteren 90"-Drehung wird dann in der dritten Station der flach gefaltete Packungsboden versiegelt, indem die übereinander liegenden Lagen mit dem unter erhöhter Temperatur erweichten Kunststoff des Verbundmaterials mittels Druck zu einem eine flache Stanzfläche aufweisenden Packungsboden geformt werden. Dabei werden Lagen des Packungsbodens, die durch das Falten des Bodens übereinander liegen, mit der Oberfläche einer geeigneten Vorrichtung von der Bodenaußenseite gegen den an der Bodeninnenseite anliegenden Dorn verpresst. Der ausgeübte Druck führt aufgrund des durch die Erwärmung erweichten Kunststoffs zu einer Verpressung der Lagen und einer Versiegelung des Bodens . Das für das Verpressen und Versiegeln erforderlich Erwärmen der Lagen kann beispielsweise vor dem Falten des Packungsbodens erfolgen. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Erwärmen des Kunststoffs nach dem Falten des Packungsbodens erfolgt. Durch das Verpressen und Versiegeln des Packungsbodens wird außerdem eine leichte Einwölbung zur Innenseite des Bodens erzeugt, die der herzustellenden Verpackung eine besonders gute Standfestigkeit verleiht.
Nach dem Versiegeln wird der Packungsboden abgekühlt, um den erweichten Kunststoff in der gewünschten Form zu erhärten. Dies kann in der vorbeschriebenen Siegelstation erfolgen, oder aber in einer separaten Station. Schließlich wird die fertige, einseitig offene Packung vom Dorn des Dornrades abgezogen und der eigentlichen Füllmaschine zugeführt, wo das Packungsinnere gereinigt und gegebenenfalls desinfiziert wird und das Befüllen und Verschließen der fertigen Packung sowie die Formgebung des Packungskopfes erfolgen.
Der gefaltete Packungsboden weist nach der Faltung eine über seine Fläche variierende Stärke auf. Der Grund dafür ist, dass im Zuge der Faltung in verschiedenen Bereichen des Bodens unterschiedlich viele Lagen des gefalteten Verbundmaterials übereinander liegen. Bei einem Verpressen und Versiegeln der Lagen des gefalteten Bodens mit einer ebenen Pressoberfläche einer Pressvorrichtung, wobei die Pressoberfläche Bodenbereiche unterschiedlicher Stärke überdeckt, besteht also das Problem, dass verschiedene Bereiche des Bodens unterschiedlich stark verpresst und versiegelt werden. Insbesondere werden die Lagen in Bereichen mit im Vergleich zu den angrenzenden Bereichen geringer Stärke oft nur unzureichend verpresst. - A -
Zur Lösung dieses Problems sind Vorrichtungen zum Verpressen der Lagen des Packungsbodens bekannt, die in bestimmten Bereichen ihrer für das Pressen eingesetzten Oberfläche aus der Oberfläche herausragende Presselemente aufweisen. Diese Presselemente sind derart auf der Oberfläche der Pressvorrichtung angeordnet, dass sie beim Verpressen des Bodens den Bodenbereichen zugeordnet sind, die im Vergleich zu benachbarten Bodenbereichen eine geringe Stärke aufweisen. Die Presselemente dienen dazu, die Lagen in diesen Bereichen im Zuge des Pressvorgangs ausreichend zu verpressen und somit zu versiegeln.
Es ist bekannt, diese Presselemente als kantige Rippen auszubilden. Bei Einsatz dieser Rippen kann es in der Praxis jedoch zu Verletzungen des Packungsbodens kommen. Undichtigkeiten des Bodens können die Folge sein. Die kantigen Presselemente führen außerdem zu einer verstärkten Verschmutzung des Packungsbodens, da sich an dem in dem Boden erzeugten Pressprofil leicht Schmutz ansammeln kann.
Hinzu kommt, dass der Boden aufgrund der Faltung im Bereich der Längsnähte gegenüber angrenzenden Bereichen eine größere Stärke aufweist. Dies muss bei der Ausgestaltung der Oberfläche der Pressvorrichtung berücksichtigt werden. Bei der Faltung der Längsnähte kommt es immer wieder zu Toleranzen im Verlauf sowie der Stärke und Höhe der Längsnähte. Ein Ausgleich solcher Toleranzen kann mit der bekannten Vorrichtung teilweise nur unzureichend bewerkstelligt werden.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art und eine Mehrschichtverbundpackung der eingangs genannten Art bereitzustellen, wobei die Gefahr von Verletzungen des Packungsbodens, von Undichtigkeiten und von Verschmutzungen des Bodens gegenüber dem Stand der Technik verringert ist. Außerdem sollen Längsnahttoleranzen besser aufgenommen werden können.
In Bezug auf eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird die Aufgabe gemäß der Erfindung gelöst, indem die Presselemente kalottenförmig sind. Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Mehrschichtverbundpackung der eingangs genannten Art mit einem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verpressten Packungsboden.
Die kalottenförmigen aus der Oberfläche der Vorrichtung herausragenden Presselemente führen in dem ihnen beim Verpressen zugeordneten Bodenbereich zu einer Verpressung und Versiegelung des Bodens. Dabei wird der Druck beim Verpressen über die Kalotten eingebracht. Es treten somit keine scharfen Druckänderungen auf. Das Packungsmaterial wird schonend verdichtet. Die kalottenförmigen Presselemente weisen außerdem keine Kanten auf, so dass die Gefahr von Verletzungen des Packungsbodens im Zuge des Verpressens gegenüber dem Stand der Technik erheblich verringert ist. Die Gefahr von Undichtigkeiten des Packungsbodens und somit der Mehrschichtverbundpackung ist somit ebenfalls deutlich geringer. Die Dichtheit des Packungsbodens der Mehrschichtverbundpackung ist auch durch ein durch die kalottenförmigen Presselemente erfolgendes Verdrängen des Mehrschichtmaterials in benachbarte Bodenbereiche erhöht.
Auch Verschmutzungen des Packungsbodens im Einwirkungsbereich der Presselemente treten in der Praxis weniger auf, da der verpresste Packungsboden nach dem Verpressen im Wesentlichen kein kantiges Profil, sondern ein kalottenförmig eingewölbtes Profil aufweist.
Die Flexibilität beim Verpressen wird mit den kalottenförmigen Presselementen im Vergleich zum Stand der Technik erhöht durch den geringen Abstand zwischen den beim Verpressen auftretenden Druckspitzen im Bereich eines jeweiligen kalottenförmigen Presselements und der um das Presselement herum bestehenden Druckentlastung. Dabei wird durch das jeweilige Presselement eine im Vergleich zum Stand der Technik lokal stärker begrenzte Verpressung der Lagen erreicht. Die kalottenförmigen Presselemente passen sich also flexibler an Variationen der Stärke des zu verpressenden Bodens an. Auf diese Weise können Längsnahttoleranzen besser ausgeglichen werden als bei den gemäß dem Stand der Technik vorgesehenen rippenförmigen Presselementen. Durch eine geeignete Anordnung der kalottenförmigen Presselemente kann eine im Vergleich zum Stand der Technik präzisierte und weitgehend flexible Druckverteilung auf den Packungsboden erzeugt werden.
Es ist möglich, dass die kalottenförmigen Presselemente jeweils die gleiche Größe aufweisen. Die Herstellung der Presselemente ist in dieser Weise besonders einfach möglich.
Es ist jedoch auch denkbar, dass die kalottenförmigen Presselemente jeweils unterschiedliche Größen aufweisen, um durch eine Anpassung der Presselemente eine noch größere Flexibilität beim Verpressen der Lagen zu erreichen. Dabei können die Presselemente insbesondere eine unterschiedliche Höhe und / oder eine unterschiedliche Flächenausdehnung aufweisen. Durch Variation der Höhe kann in besonders einfacher Weise die Tiefe des erzeugten Pressprofils in dem Boden variiert werden, während durch eine Variation der Flächenausdehnung der Presselemente der Einwirkungsbereich einzelner Presselemente beim Verpressen individuell angepasst werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Presselemente kugelkalottenförmig sein. Kugelkalottenförmige Presselemente führen zu einer besonders gleichmäßigen Druckverteilung auf die Lagen beim Verpressen. Somit wird ein besonders gleichmäßiges Verpressen und Versiegeln der Lagen erreicht. Verschmutzungen und Verletzungen des Packungsbodens treten bei einer solchen Ausgestaltung noch seltener auf. Kugelkalottenförmige Presselemente sind außerdem besonders günstig herzustellen.
Gemäß einer besonders praxisgemäßen Ausführung der Erfindung können auf der Oberfläche eine Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten Presselementen vorgesehen sein. Durch diese Ausgestaltung ist die Flexibilität beim Verpressen der Lagen weiter erhöht. Durch eine geeignete Verteilung der Presselemente auf der Oberfläche lässt sich eine netzartige Verpressung der Lagen erreichen, die zu einer im Vergleich zum Stand der Technik erhöhten Dichtigkeit des Packungsbodens in dem Einwirkungsbereich der Presselemente führt.
Um eine gleichmäßige und netzartige Verpressung der Lagen in besonders einfacher Weise zu erreichen, können die Presselemente versetzt zueinander in mindestens zwei Reihen angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung können die Presselemente in mindestens zwei voneinander getrennten Bereichen der Oberfläche angeordnet sein. Bei diesen Bereichen kann es sich beispielsweise um Bereiche handeln, die beiderseits zu der im Boden verlaufenden Längsnaht verlaufen, und die im Vergleich zu dem Bereich der Längsnaht eine geringe Stärke aufweisen. Durch eine solche Anordnung der Presselemente wird ein sicheres Verpressen der Lagen und damit ein dichter Boden erzeugt, wobei gleichzeitig durch die Kalottenform der Presselemente Längsnahttoleranzen ausgeglichen werden können.
Um die Haltbarkeit von in die Mehrschichtverbundpackung gefüllten Lebensmitteln weiter zu verbessern, kann der Karton zusätzlich eine Aluminiumbeschichtung aufweisen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1: eine erste erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 2: eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht,
Fig. 3: einen mit der ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung verpressten Boden einer Mehrschichtverbundpackung in einer Draufsicht, und
Fig. 4: einen mit einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik verpressten Boden einer Mehrschichtverbundpackung in einer Draufsicht.
In Figur 1 ist eine Vorrichtung Vl zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens Bl einer Mehrschichtverbundpackung gezeigt. Die Vorrichtung Vl besitzt eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform und weist zum Verpressen der Lagen eine rechteckige Oberfläche 1 auf. Die Oberfläche 1 weist Querkanten Ia, Ib und Längskanten Ic, Id auf. Eine erste Bohrung 2 ist in der Oberfläche 1 der Vorrichtung Vl vorgesehen zum Durchführen einer Schraube zum Verschrauben der Vorrichtung Vl mit einem nicht dargestellten Presswerkzeug zum Pressen der Vorrichtung Vl auf den Boden Bl. Außerdem weist die Vorrichtung Vl eine zweite Bohrung 3 in der Oberfläche 1 auf zum Zentrieren der Vorrichtung Vl in Bezug auf das Presswerkzeug.
Die Oberfläche 1 der Vorrichtung Vl weist längliche erhöhte Bereiche 4a, 4b, 5 im Wesentlichen gleicher Länge und einen vertieften Bereich 6 auf. Der Bereich 5 ist dabei etwas weniger erhöht als die Bereiche 4a, 4b, die jeweils die gleiche Höhe aufweisen. Die erhöhten Bereiche 4a, 4b, 5 verlaufen in ihrer Längsrichtung direkt hintereinander etwa mittig entlang der gesamten Länge der Oberfläche 1. Der Bereich 5 verläuft dabei in der Mitte zwischen den Bereichen 4a, 4b, die jeweils bis zu den gegenüberliegenden Querkanten Ia, Ib der Oberfläche 1 reichen. Der vertiefte Bereich 6 grenzt seitlich an den Bereich 5 an und verläuft ausgehend von diesem bis zu der Längskante Ic der Oberfläche 1.
Die Oberfläche 1 der Vorrichtung Vl weist außerdem eine Mehrzahl kugelkalottenförmiger Presselemente 7 gleicher Größe auf, die sich aus der Oberfläche 1 erheben. Diese Presselemente 7 sind in den von den Bereichen 4a und 6 sowie 4b und 6 jeweils begrenzten voneinander getrennten Abschnitten der Oberfläche 1 ausgebildet. Die Presselemente 7 sind jeweils in drei parallel zueinander in Längsrichtung der Oberfläche 1 verlaufenden Reihen jeweils beabstandet und versetzt zueinander angeordnet.
In Figur 2 ist eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung V2 zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens Bl einer Mehrschichtverbundpackung gezeigt. Die Vorrichtung V2 weist eine Oberfläche 8 auf, durch die wiederum eine Bohrung 9 verläuft zum Durchführen einer Schraube zum Verschrauben der Vorrichtung V2 mit einem nicht dargestellten Presswerkzeug zum Pressen der Vorrichtung V2 auf den Boden Bl. Die Vorrichtung V2 weist ebenfalls eine zweite Bohrung 10 in der Oberfläche 8 auf zum Zentrieren der Vorrichtung V2 in Bezug auf das Presswerkzeug. In Anpassung an eine unterschiedliche Anzahl von zu verpressenden Lagen eines Packungsbodens und an eine variierende Stärke des Packungsbodens weist die Vorrichtung V2 etwa mittig und in Längsrichtung der Oberfläche 8 über die gesamte Länge verlaufend eine Rampe 8a auf, so dass die Oberfläche 8 durch die Rampe 8a in einen höher gelegenen ersten Abschnitt 8b und einen tiefer gelegenen zweiten Abschnitt 8c unterteilt ist. Auf der Oberfläche 8 der Vorrichtung V2 ist eine Mehrzahl von erhabenen kugelkalottenförmigen Presselementen 11 vorgesehen, die im Wesentlichen in drei senkrecht zur Längsrichtung der Oberfläche 8 verlaufenden parallelen Reihen jeweils beabstandet und versetzt zueinander angeordnet sind. Die Reihen verlaufen dabei sowohl über den höher gelegenen Abschnitt 8b als auch über den tiefer gelegenen Abschnitt 8c und die Rampe 8a der Oberfläche 8. Zur flexiblen Anpassung der Vorrichtung V2 an den zu verpressenden Packungsboden Bl weisen die bei der Vorrichtung V2 vorgesehenen Presselemente 11 unterschiedliche Größen, insbesondere unterschiedliche Durchmesser und Höhen auf.
In Figur 3 ist ein mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung Vl verpresster und versiegelter Boden Bl einer nicht weiter dargestellten
Mehrschichtverbundpackung in einer Draufsicht von der Packungsbodenaußenseite gezeigt. Dabei sind die Grenzen von durch die in an sich bekannter Weise erfolgende Faltung des Bodens Bl entstehenden Bereichen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Lagen strichliniert dargestellt. Die Anzahl der Lagen in den jeweils durch die Strichlinien voneinander abgegrenzten Bereichen ist in Figur 3 in den jeweiligen Bereichen eingekreist dargestellt.
Bei der Faltung des Bodens Bl werden die nach dem Aufschieben des Packungsmantels auf einen Dorn einer Füllmaschine über den Dorn hinausstehenden gegenüberliegenden Längsseiten des Packungsmantels in Überlappung gebracht. Aufgrund der Überlappung der Längsseiten des Packungsmantels weist der gefaltete Boden Bl einen Absatz 12 zwischen den in Überlappung gebrachten Längsseiten auf, der sich bei gefaltetem Boden Bl in Längsrichtung der Bodenfläche erstreckt. Eine der Längsseiten ist dabei längsseitig durch eine Längsnaht 13 unterbrochen. Dabei ist die mit der Längsnaht 13 versehene Längsseite im Bereich des Absatzes 12 aufgrund der Faltung des Bodens Bl gegenüber der Längsseite ohne Längsnaht 13 erhöht.
Ausgehend etwa von der Mitte des Absatzes 12 verläuft die Längsnaht 13 in dem gefalteten Boden Bl senkrecht zu dem Absatz 12 bis zu einer Längskante 14 des Bodens Bl. In dem Bereich der Längsnaht 13 weist der Boden Bl aufgrund der Faltung gegenüber den angrenzenden Bereichen des Bodens Bl eine größere Stärke auf. Der Bereich der Längsnaht 13 ist in Figur 3 schraffiert dargestellt.
Der in Figur 3 dargestellte Boden Bl wurde mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung Vl verpresst und versiegelt. Gleichzeitig erhielt der Boden Bl dabei eine leichte Hohlform, die die Standfestigkeit der Mehrschichtverbundpackung verbessert.
Zum Verpressen und Versiegeln des Bodens Bl der Packung wird die Vorrichtung Vl in an sich bekannter Weise mit ihrer Oberfläche 1 gegen einen an der Bodeninnenseite anliegenden Dorn von der Außenseite auf den Boden Bl gepresst. Dabei überdeckt die Oberfläche 1 einen Teil des Packungsbodens Bl.
Für das Verpressen wird die Vorrichtung Vl in ebenfalls an sich bekannter Weise mit ihrer Längskante Ic in Richtung des Absatzes 12 des Bodens Bl derart ausgerichtet, dass die Vertiefung 6 der Vorrichtung Vl die Längsnaht 13 ausgehend von dem Absatz 12 in der Breite im Wesentlichen vollständig und in der Länge zum Teil überdeckt. Dabei ragt die Vorrichtung Vl geringfügig mit ihrer Längskante Ic in Richtung der Packungsmantellängsseite ohne Längsnaht 13 über den Absatz 12 hinaus. Die kugelkalottenförmigen Presselemente 7 drücken beim Verpressen zu beiden Seiten des Bereichs der Längsnaht 13 und angrenzend an den Absatz 12 auf die Lagen des Bodens Bl. Der verpresste Boden Bl besitzt in den entsprechenden Abschnitten ein durch die Presselemente 7 erzeugtes kalottenförmig eingewölbtes Profil 15.
Weiterhin drücken die erhöhten Bereiche 4a und 4b der Vorrichtung Vl beim Verpressen der Lagen des Bodens Bl auf diejenigen Bereiche des Bodens Bl, die dem Absatz 12 gegenüberliegend an die mit dem kalottenförmigen Profil 15 versehenen Abschnitte des Bodens Bl angrenzen. Der ebenfalls erhöhte zwischen den Bereichen 4a, 4b angeordnete Bereich 5 der Vorrichtung Vl drückt dabei entsprechend auf einen Teil der Längsnaht 13.
Die Ausgestaltung der Oberfläche 1 der Vorrichtung Vl ist an die durch die Faltung bestehenden Unterschiede in der Bodenstärke und -höhe angepasst.
So ist der vertiefte Bereich 6, indem dieser beim Pressen die Längsnaht überdeckt, einem Bereich des zu verpressenden Bodens Bl zugeordnet, der aufgrund der Faltung und der Lagenanzahl eine gegenüber den angrenzenden Bereichen größere Stärke aufweist. Zur Anpassung an diese größere Stärke des Bodens Bl ist der entsprechende Bereich 6 der Oberfläche 1 in einer für eine ausreichende Verpressung und Versiegelung dieses Bereichs des Bodens Bl ausreichenden Weise vertieft. Die erhöhten Bereiche 4a, 4b, 5 sind beim Verpressen Bereichen des zu verpressenden Bodens Bl zugeordnet, in denen aufgrund der Faltung des Bodens Bl nur wenige Lagen, insbesondere nur eine oder zwei Lagen, vorliegen, so dass diese Bereiche eine geringe Stärke aufweisen. Indem die Bereiche 4a, 4b, 5 der Vorrichtung Vl erhöht ausgebildet sind, wird auch in diesen eine geringe Stärke aufweisenden Bereichen des Bodens Bl eine ausreichende Verpressung und Versiegelung erreicht.
Schließlich weist der Bereich des Bodens Bl, dem beim Verpressen die kugelkalottenförmigen Presselemente 7 zugeordnet sind, aufgrund der Faltung gegenüber angrenzenden Bereichen des Bodens Bl, insbesondere gegenüber dem angrenzenden Bereich der Längsnaht 13, eine geringere Lagenanzahl und somit eine geringere Stärke auf. Um auch in diesem für die Dichtheit des Bodens für eingefüllte Lebensmittel besonders kritischen Bereich eine ausreichende Verpressung der Lagen und eine ausreichende Versiegelung des Bodens Bl zu erreichen, sind die aus der Oberfläche herausragenden kugelkalottenförmigen Presselemente 7 vorgesehen. Sie erzeugen das die beschriebenen Vorteile aufweisende kalottenförmig eingewölbte Profil 15 in dem verpressten Boden Bl.
In Figur 4 ist ein mit einer konventionellen Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik verpresster und versiegelter Boden B2 einer nicht weiter dargestellten Mehrschichtverbundpackung gezeigt. Der in Figur 4 dargestellte Boden B2 wird in gleicher und an sich bekannter Weise wie der in Figur 3 dargestellte Boden Bl gefaltet und unterscheidet sich von dem Boden Bl lediglich bezüglich des durch die Presselemente eingebrachten Profils. Dabei sind in Figur 4 wiederum die Grenzen von durch die Faltung des Bodens B2 entstehenden Bereichen mit einer unterschiedlichen Anzahl von Lagen strichliniert dargestellt. Die Anzahl der Lagen in den jeweils durch die Strichlinien voneinander abgegrenzten Bereichen ist in Figur 4 ebenfalls eingekreist dargestellt.
Der in Figur 4 dargestellten Boden B2 weist wie schon der in Figur 3 dargestellte Boden Bl einen Absatz 16 zwischen den bei der Faltung des Bodens in Überlappung gebrachten Längsseiten des Packungsmantels auf. Etwa mittig ausgehend von dem Absatz 16 verläuft wiederum senkrecht eine Längsnaht 17. Der Bereich der Längsnaht 17 ist in Figur 4 schraffiert dargestellt.
Zu beiden Seiten der Längsnaht 17 und angrenzend an den Absatz 16 ist durch eine konventionelle kantige rippenförmige Presselemente aufweisende Vorrichtung beim Verpressen der Lagen des Bodens ein rippenförmiges Profil 18 erzeugt worden. Der so hergestellte Boden B2 und die zugehörige Vorrichtung zum Verpressen weisen dabei die bekannten Nachteile auf.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Vorrichtung zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens (Bl) einer Mehrschichtverbundpackung, wobei der Boden (Bl) aufgrund der Faltung eine über seine Fläche variierende Stärke aufweist, und wobei die zum Verpressen der Lagen vorgesehene Oberfläche (1,8) der Vorrichtung (Vl,V2) Presselemente (7,11) zum Verpressen der Lagen in Bodenbereichen geringer Stärke aufweist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Presselemente (7,11) kalottenf örmig sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die kalottenf örmigen Presselemente (7,11) jeweils die gleiche Größe aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die kalottenförmigen Presselemente (7,11) jeweils unterschiedliche Größen aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Presselemente (7,11) eine unterschiedliche Höhe und / oder eine unterschiedliche Flächenausdehnung aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Presselemente (7,11) kugelkalottenförmig sind.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s auf der Oberfläche (1,8) eine Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten Presselementen (7,11) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Presselemente (7,11) versetzt zueinander in mindestens zwei Reihen angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Presselemente (7,11) in mindestens zwei voneinander getrennten Bereichen der Oberfläche (1,8) angeordnet sind.
9. Mehrschichtverbundpackung aus gefaltetem, mit zumindest einer Kunststoffbeschichtung versehenem Karton mit einem mit einer Vorrichtung (Vl,V2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 verpressten Packungsboden (Bl) .
10. Mehrschichtverbundpackung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Mehrschichtverbund zusätzlich eine Aluminiumbeschichtung aufweist.
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