EP1805004B1 - 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 Download PDF

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EP1805004B1
EP1805004B1 EP05788535A EP05788535A EP1805004B1 EP 1805004 B1 EP1805004 B1 EP 1805004B1 EP 05788535 A EP05788535 A EP 05788535A EP 05788535 A EP05788535 A EP 05788535A EP 1805004 B1 EP1805004 B1 EP 1805004B1
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EP
European Patent Office
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pressing
layers
pressing elements
package
cited
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Oliver Peterges
Thomas Vetten
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SIG Technology AG
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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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    • B31B50/60—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 package bottom is then sealed in the third station by pressure forming the superimposed layers with the plastic softened at elevated temperature of the composite material to form a flat bottomed package bottom.
  • layers of the package bottom which are superposed by the folding of the bottom, are pressed together with the surface of a suitable device from the bottom outside against the adjacent inner side of the mandrel. The pressure exerted leads due to the softened by the heating plastic to a compression of the layers and a sealing 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.
  • 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.
  • the height 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 A device V1 for pressing at least two layers of a folded bottom B1 of a multilayer composite package is shown.
  • the device V1 has a substantially cuboidal basic shape and has a rectangular surface 1 for pressing the layers.
  • the surface 1 has transverse edges 1a, 1b and longitudinal edges 1c, 1d.
  • a first bore 2 is provided in the surface 1 of the device V1 for passing a screw for screwing the device V1 with a pressing tool, not shown, for pressing the device V1 on the bottom B1.
  • the device V1 has a second bore 3 in the surface 1 for centering the device V1 with respect to the pressing tool.
  • the surface 1 of the device V1 has elongated raised portions 4a, 4b, 5 of substantially equal length and a recessed portion 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 1a, 1b of Surface 1 range.
  • the recessed area 6 adjoins the area 5 laterally and extends from this to the longitudinal edge 1c of the surface 1.
  • the surface 1 of the device V1 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 2 shows a second device V2 according to the invention for pressing at least two layers of a folded bottom B1 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 floor B1.
  • the device V2 also has a second bore 10 in the surface 8 for centering the device V2 with respect to the pressing tool.
  • the device V2 has a ramp 8a approximately centrally and extending in the longitudinal direction of the surface 8 over its 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 is one with the in FIG. 1 1 and compressed bottom B1 of a multi-layer composite packaging not shown in a plan view of the package bottom outside shown.
  • the boundaries of regions formed by the folding of the bottom B1 in a manner known per se with a different number of layers are shown by dashed lines.
  • the number of layers in each of the areas delimited by the dashed lines is in FIG. 3 circled in the respective areas.
  • the opposite longitudinal sides of the package jacket projecting beyond a mandrel of a filling machine after the packing jacket has been pushed over are overlapped. Due to the overlapping of the longitudinal sides of the packing jacket, the folded bottom B1 has a shoulder 12 between the overlapped ones Longitudinal sides, which extends in folded longitudinal base B1 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 is increased due to the folding of the bottom B1 relative to the longitudinal side without a longitudinal seam 13.
  • the longitudinal seam 13 extends in the folded bottom B1 perpendicular to the paragraph 12 to a longitudinal edge 14 of the bottom B1.
  • the bottom B1 due to the folding over the adjacent areas of the bottom B1 has a greater strength.
  • the region of the longitudinal seam 13 is in FIG. 3 hatched shown.
  • FIG. 3 shown soil B1 was with the in FIG. 1 shown device V1 pressed and sealed.
  • the bottom B1 was given a slight hollow shape, which improves the stability of the multilayer composite packing.
  • the device V1 For pressing and sealing the bottom B1 of the package, the device V1 is pressed in a manner known per se with its surface 1 against a mandrel adjacent to the bottom inside from the outside to the bottom B1.
  • the surface 1 covers part of the package bottom B1.
  • the device V1 is aligned in a manner known per se with its longitudinal edge 1c in the direction of the shoulder 12 of the bottom B1 such that the recess 6 of the device V1, the longitudinal seam 13 starting from the paragraph 12 in the Width substantially complete and partially covered in length.
  • the device V1 slightly protrudes with its longitudinal edge 1c 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 B1.
  • the pressed bottom B1 has in the corresponding sections a dome-shaped vaulted profile 15 produced by the pressing elements 7.
  • the raised areas 4a and 4b of the device V1 press against those regions of the bottom B1 which adjoin the shoulder 12 opposite the sections of the bottom B1 provided with the dome-shaped profile 15.
  • the design of the surface 1 of the device V1 is adapted to the existing differences in the thickness and height of the folding.
  • the recessed region 6, in that it covers the longitudinal seam during pressing, is assigned to a region of the bottom B1 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 adequate compression and sealing of this area of the bottom B1.
  • the raised areas 4a, 4b, 5 are associated during pressing areas of the bottom to be pressed B1, in which due to the folding of the bottom B1 only a few layers, in particular only one or two layers, are present, so that these areas have a low thickness.
  • regions 4a, 4b, 5 of the device V1 are formed increased, sufficient compression and sealing is achieved even in these low-strength regions of the bottom B1.
  • the region of the bottom B1 to which the spherical cap-shaped pressing elements 7 are assigned during pressing has a smaller number of layers and thus a lower thickness due to the folding with respect to adjacent regions of the bottom B1, 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 compressed floor B1.
  • FIG. 1 shows a bottom B2 pressed and sealed with a conventional device according to the prior art, of a multi-layer composite packaging (not shown).
  • the in FIG. 4 shown bottom B2 is in the same and known per se as the in FIG. 3 folded bottom B1 and differs from the bottom B1 only with respect to that by the pressing elements introduced profile.
  • FIG. 4 Again, the boundaries of resulting by the folding of the bottom B2 areas with a different number of layers shown in dashed lines.
  • the number of layers in each of the areas delimited by the dashed lines is in FIG. 4 also shown in circled.
  • FIG. 4 represented floor B2 points like already in FIG. 3 represented bottom B1 a paragraph 16 between the brought in the folding of the bottom in overlapping longitudinal sides of the packing jacket. Approximately in the middle, starting from the shoulder 16, a longitudinal seam 17 again runs perpendicularly. The region of the longitudinal seam 17 is in FIG. 4 hatched shown.
  • 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.

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

  • 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 Packstoffhersteller 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.
  • 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 V1 zum Verpressen von mindestens zwei Lagen eines gefalteten Bodens B1 einer Mehrschichtverbundpackung gezeigt. Die Vorrichtung V1 besitzt eine im Wesentlichen quaderförmige Grundform und weist zum Verpressen der Lagen eine rechteckige Oberfläche 1 auf. Die Oberfläche 1 weist Querkanten 1a, 1b und Längskanten 1c, 1d auf. Eine erste Bohrung 2 ist in der Oberfläche 1 der Vorrichtung V1 vorgesehen zum Durchführen einer Schraube zum Verschrauben der Vorrichtung V1 mit einem nicht dargestellten Presswerkzeug zum Pressen der Vorrichtung V1 auf den Boden B1. Außerdem weist die Vorrichtung V1 eine zweite Bohrung 3 in der Oberfläche 1 auf zum Zentrieren der Vorrichtung V1 in Bezug auf das Presswerkzeug.
  • Die Oberfläche 1 der Vorrichtung V1 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 1a, 1b der Oberfläche 1 reichen.
  • Der vertiefte Bereich 6 grenzt seitlich an den Bereich 5 an und verläuft ausgehend von diesem bis zu der Längskante 1c der Oberfläche 1.
  • Die Oberfläche 1 der Vorrichtung V1 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 B1 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 B1. 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 B1 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 V1 verpresster und versiegelter Boden B1 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 B1 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 B1 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 B1 einen Absatz 12 zwischen den in Überlappung gebrachten Längsseiten auf, der sich bei gefaltetem Boden B1 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 B1 gegenüber der Längsseite ohne Längsnaht 13 erhöht.
  • Ausgehend etwa von der Mitte des Absatzes 12 verläuft die Längsnaht 13 in dem gefalteten Boden B1 senkrecht zu dem Absatz 12 bis zu einer Längskante 14 des Bodens B1. In dem Bereich der Längsnaht 13 weist der Boden B1 aufgrund der Faltung gegenüber den angrenzenden Bereichen des Bodens B1 eine größere Stärke auf. Der Bereich der Längsnaht 13 ist in Figur 3 schraffiert dargestellt.
  • Der in Figur 3 dargestellte Boden B1 wurde mit der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung V1 verpresst und versiegelt. Gleichzeitig erhielt der Boden B1 dabei eine leichte Hohlform, die die Standfestigkeit der Mehrschichtverbundpackung verbessert.
  • Zum Verpressen und Versiegeln des Bodens B1 der Packung wird die Vorrichtung V1 in an sich bekannter Weise mit ihrer Oberfläche 1 gegen einen an der Bodeninnenseite anliegenden Dorn von der Außenseite auf den Boden B1 gepresst. Dabei überdeckt die Oberfläche 1 einen Teil des Packungsbodens B1.
  • Für das Verpressen wird die Vorrichtung V1 in ebenfalls an sich bekannter Weise mit ihrer Längskante 1c in Richtung des Absatzes 12 des Bodens B1 derart ausgerichtet, dass die Vertiefung 6 der Vorrichtung V1 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 V1 geringfügig mit ihrer Längskante 1c 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 B1. Der verpresste Boden B1 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 V1 beim Verpressen der Lagen des Bodens B1 auf diejenigen Bereiche des Bodens B1, die dem Absatz 12 gegenüberliegend an die mit dem kalottenförmigen Profil 15 versehenen Abschnitte des Bodens B1 angrenzen. Der ebenfalls erhöhte zwischen den Bereichen 4a, 4b angeordnete Bereich 5 der Vorrichtung V1 drückt dabei entsprechend auf einen Teil der Längsnaht 13.
  • Die Ausgestaltung der Oberfläche 1 der Vorrichtung V1 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 B1 zugeordnet, der aufgrund der Faltung und der Lagenanzahl eine gegenüber den angrenzenden Bereichen größere Stärke aufweist. Zur Anpassung an diese größere Stärke des Bodens B1 ist der entsprechende Bereich 6 der Oberfläche 1 in einer für eine ausreichende Verpressung und Versiegelung dieses Bereichs des Bodens B1 ausreichenden Weise vertieft.
  • Die erhöhten Bereiche 4a, 4b, 5 sind beim Verpressen Bereichen des zu verpressenden Bodens B1 zugeordnet, in denen aufgrund der Faltung des Bodens B1 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 V1 erhöht ausgebildet sind, wird auch in diesen eine geringe Stärke aufweisenden Bereichen des Bodens B1 eine ausreichende Verpressung und Versiegelung erreicht.
  • Schließlich weist der Bereich des Bodens B1, dem beim Verpressen die kugelkalottenförmigen Presselemente 7 zugeordnet sind, aufgrund der Faltung gegenüber angrenzenden Bereichen des Bodens B1, 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 B1 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 B1.
  • 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 B1 gefaltet und unterscheidet sich von dem Boden B1 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 B1 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 (10)

  1. Vorrichtung 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 (V1, V2) Presselemente (7,11) zum Verpressen der Lagen in Bodenbereichen geringer Stärke aufweist
    dadurch gekennzeichnet, dass die Presselemente (7,11) kalottenförmig sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die kalottenförmigen Presselemente (7,11) jeweils die gleiche Größe aufweisen.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die kalottenförmigen Presselemente (7,11) jeweils unterschiedliche Größen aufweisen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Presselemente (7,11) eine unterschiedliche Höhe und / oder eine unterschiedliche Flächenausdehnung aufweisen.
  5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Presselemente (7,11) kugelkalottenförmig sind.
  6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche (1,8) eine Mehrzahl von zueinander beabstandet angeordneten Presselementen (7,11) vorgesehen ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Presselemente (7,11) versetzt zueinander in mindestens zwei Reihen angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass 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 (V1,V2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 verpressten Packungsboden (B1),
    dadurch gekennzeichnet, dass der Packungsboden in den Bereichen, die im Vergleich zu den benachbarten Bodenbereichen eine geringere Stärke aufweisen, ein kalottenförmig eingewölbtes Profil aufweist.
  10. Mehrschichtverbundpackung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrschichtverbund zusätzlich eine Aluminiumbeschichtung aufweist.
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