Verfahren zum Herstellen einer mit einem Ausgießelement versehenen Karton/Kunststoff- Verbundpackung und danach hergestellte Packung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mit einem Ausgießelement versehenen Karton/Kunststoff- Verbundpackung, insbesondere Getränkepackung, mit einem Ausgießelement, und eine danach hergestellte Karton/Kunststoff-Verbundpackung, wobei die Unterseite der Verbundpackung mittels einer Stegnaht verschlossen ist, wobei die von der Stegnaht gebildeten Ohren auf die Unterseite der Verbundpackung geklappt sind.
Karton/Kunststoff-Verbundpackungen sind in unterschiedlichsten Ausführen seit langem bekannt. Insbesondere als Getränkepackungen weisen sie seit einiger Zeit überwiegend Ausgießelemente auf, welche als separate Teile ausgebildet sind, die mit der Verbundpackung verschweißt sind. Im einfachsten Fall weisen diese Ausgießelemente einen Aufreißstreifen auf, der über einer entsprechend vorbereiteten und kantengeschützten Gießöffnung im Verbundmaterial der Verbundpackung aufgebracht ist und zum Öffnen der Verbundpackung einfach abgerissen wird.
In jüngster Zeit setzen sich mehr und mehr wiederverschließbare Ausgießelemente durch, welche entweder einen Schraubverschluss oder aber einen Klappdeckel aufweisen. Meist sind diese wiederverschließbaren Ausgießelemente gleichzeitig noch
mit einer Öffnungshilfe zum erstmaligen Öffnen der Verbundpackung versehen.
Bei der Verwendung von Ausgießelementen geht der Trend zu möglichst großen Gießöffnungsquerschnitten, um ein zügiges spritz- und tropffreies Ausgießen des Packungsinhaltes zuverlässig zu gewährleisten. Problematisch ist hierbei, dass die meisten Karton/Kunststoff-Verbundpackungen auf ihrer Oberseite eine Stegnaht aufweisen, welche die zur Verfügung stehende Fläche für eine Ausgießöffnung im Kopfbereich der Verbundpackung deutlich verkleinert .
Aus der EP 1 216 192 Bl ist eine Karton/Kunststoff- Verbundpackung bekannt, bei der das Ausgießelement auf einer Schrägfläche im Kopfbereich der Verbundpackung angeordnet ist . Der Bodenbereich dieser bekannten Verbundpackung ist nach innen eingefaltet und innen verschweißt . Daher wird diese bekannte Verbundpackung von oben her gefüllt, wobei das Ausgießelement vor dem Füllen mit dem Packungsmantel verbunden werden muss . Nach dem Füllen der bekannten Verbundpackung wird diese in ihrem Kopfbereich mit einer Stegnaht verschlossen, die Stegnaht umgelegt und die seitlich abstehenden Ohren heruntergeklappt und an den Seitenwandungen der Verbundpackung befestigt. Dadurch, dass bei dieser bekannten Verbundpackung das Ausgießelement in einem separaten Schritt zunächst mit dem Packungsmantel verbunden werden muss, ist die Herstellung der bekannten Verbundpackung relativ aufwändig. Überdies führen die seitlich von den Packungsoberkanten nach unten umgeklappten Ohren der Stegnaht zu einem ästhetisch wenig anmutenden Gesamteindruck solcher Verbundpackungen.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte und zuvor näher beschriebene Verbundpackung und das Verfahren zu ihrer Herstellung so zu verbessern, dass sich der Herstellungsvorgang vereinfacht. Darüber hinaus ist erwünscht, dass auf die umgelegten Ohren im Kopfbereich der Verbundpackung völlig verzichtet wird.
Verfahrensmäßig ist die Aufgabe durch die folgenden Schritte gelöst:
- Herstellen eines Zuschnittes,
- Ausstanzen der für die Aufnahme des Ausgießelementes bzw. für die Gießöffnung notwendigen Ausnehmung ,
- Bildung eines Packungsmantels vor dem Aufschieben des Packungsmantels auf einen Dorn oder durch Wicklung um den Dorn und Zuführen des Ausgießelementes,
- Einfalten des hinteren Teils, beider Seitenteile und des vorderen Teils des Kopfbereiches und Verschweißen der Kopffaltung,
- Sterilisieren des Packungsinnenraumes,
- Füllen der Verbundpackung,
- Verschließen des Packungsbodens und
- Faltung des Packungsbodens.
Es ist klar, dass die Form der auszustanzenden Ausnehmung an die Form des verwendeten Ausgießelementes bzw. an die gewünschte Form der Gießöffnung angepasst sein muss.
Die Aufgabe wird bei einer Karton/Kunststoff- Verbundpackung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10 dadurch gelöst, dass der Kopfbereich der Verbundpackung
von den ausschließlich nach innen um- bzw. eingeklappten Seitenwänden des Packungsmantels gebildet wird, dass die Unterseite der Verbundpackung mittels einer Stegnaht verschlossen ist und dass die von der Stegnaht gebildeten Ohren auf die Unterseite der Verbundpackung geklappt sind.
Die Erfindung hat erkannt, dass die Faltung des Kopfbereiches auf einem Dorn erfolgen kann, wobei das Verschweißen des Ausgießelementes mit dem Verbundmaterial einerseits und das eigentliche Verschweißen des Kopfbereiches gleichzeitig erfolgen kann. Auf den separaten Schritt der Befestigung des Ausgießelementes kann also gänzlich verzichtet werden. Dadurch, dass die Faltung nunmehr auf einen Dorn erfolgt, muss die einseitig offene Verbundpackung nach der Herstellung des Kopfbereiches gedreht werden und wird dann in bekannter Weise sterilisiert, befüllt und verschlossen. Durch das Einfalten sämtlicher Seitenwände auf den Packungsgiebel wird auf die Ausbildung von Ohren komplett verzichtet. Dadurch können die Seitenwände auf der ganzen Fläche bedruckt sein.
Eine weitere Lehre der Erfindung sieht vor, dass zur Herstellung des Zuschnittes Packstoff von einer Verbundmaterial -Rolle aus fertig beschichtetem, gerilltem und bedrucktem Karton in Einzelnutzen getrennt wird. Die Verarbeitung von der Rolle ist besonders zweckmäßig, da keine Magazinierung von Zuschnitten mehr erforderlich ist, keine Umverpackungen mehr entsorgt werden müssen, und im Bereich der Abfüllanlage keine Paletten mehr bewegt und entsorgt werden müssen.
Gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung wird zum Verschließen der Stoßnaht die offene Kante des Zuschnittes mit einem U-förmig umgelegten Kunststoffstreifen verschlossen. Auf diese Weise lässt sich der Verarbeitungsschritt des Schälens und Umlegens der Packungskante vermeiden. Dabei erfolgt das Verschließen der offenen Kante bevorzugt nach dem Vereinzeln des Zuschnittes. Es ist jedoch auch möglich, dass die offene Kante bereits auf der Verbundmaterial - Rolle verschlossen wird. Bei dieser Ausgestaltung verläuft zweckmäßiger Weise die die spätere Längsnaht bildende Stoßnaht und die Kartonfaserrichtung in Laufrichtung der Verbundmaterial -Rollenbahn.
Nach einer anderen bevorzugten Lehre der Erfindung wird die Längsnaht zur Bildung des Packungsmantels vor dem Aufschieben auf den Dorn verschweißt . Dies wird insbesondere dann der Fall sein, wenn die Packungsmäntel an einem anderen Ort hergestellt werden als im Ort der späteren Befüllung solcher Packungen. Alternativ ist es jedoch genauso möglich, dass der Zuschnitt um den Dorn gefaltet wird und das Verschweißen der Längsnaht auf dem Dorn erfolgt .
Falls, wie zuvor ausgeführt, der Packungsmantel bereits vorgefertigt ist, kann das Ausgießelement entweder vor oder nach dem Aufschieben des Packungsmantels auf den Dorn auf der Kopfseite des Dornes angeordnet werden, bevor mit der Erstellung der Kopffaltung der Packung begonnen wird. Bevorzugt ist es jedoch, wenn das Ausgießelement von oben in den Kopfbereich des aufgeschobenen Packungsmantels eingebracht und danach seitlich von innen nach außen durch die Ausnehmung geführt wird. Dann wird der Kopfbereich der
Verbundpackung durch Herunterklappen und Verschweißen aller vier Seitenteile nach innen auf den Dorn hergestellt. Bevorzugt wird der Dorn, der während des Falt- und Schweißvorganges von innen her gekühlt, jedoch im Bereich unmittelbar unterhalb des Ausgießelementes von einer dort vorgesehenen Heizplatte beheizt.
Der das Ausgießelement aufweisende vordere Teil des Kopfbereiches der Verbundpackung wird als letztes auf die drei anderen Teile geklappt und dort verschweißt. Dies ist aus hygienischen Gründen besonders zweckmäßig, da der das Ausgießelement umgebende Bereich, beispielsweise zum Reinigen der Packung, auf diese Weise möglichst groß gestaltet ist.
Das verwendete Ausgießelement weist bevorzugt einen umlaufenden Flansch auf, der von innen mit dem Bereich um die Stanzöffnung der Verbundpackung verschweißt ist . Die offenen Kanten des Packungsmantels in dem Bereich sind daher vom Ausgießelement verschlossen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die offenen Kanten des Verbundmaterials im Kopfbereich nicht mit dem Produkt in Berührung kommen können.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich verschiedenste Ausgießelemente verwenden, so kann als Ausgießelement ein rundes Fitment mit umlaufendem Flansch und Schraubverschluss verwendet werden, es ist jedoch auch möglich, ein tropfenförmiges oder rechteckiges Fitment mit umlaufendem Flansch und Klappdeckel zu verwenden. Wie bereits erwähnt, stellt die einfachste Form des Ausgießelementes auch bei der erfindungsgemäßen Lösung jeweils ein von innen und außen aufgebrachter Streifen
aus Barrierematerial dar, wobei der äußere Streifen auch als Aufreißstreifen dienen kann.
Die erfindungsgemäße Verbundpackung hat gemäß einer weiteren Lehre der Erfindung einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt.
Zweckmäßigerweise ist die Längsnaht der Verbundpackung am Rand einer Seitenfläche angeordnet. Auf diese Weise wird eine „Materialanhäufung" im Bereich des zu applizierenden Ausgießelementes zuverlässig ausgeschlossen, da die Längsnaht nicht im Bereich der Gießöffnung bzw. des Ausgießelementes endet.
Insbesondere durch die nicht mehr vorhandenen Packungsohren hat die erfindungsgemäße Verbundpackung eine besonders ansprechende äußere Form.
Wird ein Ausgießelement mit umlaufendem Flansch verwendet, sorgt dessen Anbringung im inneren der Verbundpackung für eine zuverlässige und feste Verbindung, ein Lösen der Klebeverbindung, wie bei einigen heutigen Verbundpackungen nach mechanischer Beanspruchung immer wieder zu beobachten ist, kann zuverlässig ausgeschlossen werden.
Bei der erfindungsgemäßen Verbundpackung muss beim Öffnen kein Teil mehr in das Innere der Verpackung hineingedrückt werden, so dass das Füllgut weder mit dem eingedrückten Packungsstreifen oder gar einem zum Öffnen benutzten Fremdkörper in Berührung kommen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Zuschnitt für eine erfindungsgemäße Verbundpackung in Draufsicht,
Fig. 2 einen weiteren Zuschnitt für eine erfindungsgemäße Verbundpackung in Draufsicht,
Fig. 3 eine schematische Schrittfolge des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens .
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Zuschnitts 1 erkennbar, in dessen Kopfbereich 2 eine Ausstanzung 2A eingebracht wird. Man erkennt, dass die Ausstanzung 2A für das nicht eingezeichnete, in diesem Falle runde Ausgießelement in einer schrägen Seitenwand des Kopfbereiches 2 angeordnet ist. Die Form der Ausstanzung 2A entspricht dabei der Form des Ausgießelementes und könnte auch tropfenförmig, rechteckig etc. ausgeführt sein.
Der in der Darstellung gemäß Fig. 1 rechts dargestellte Rand des Zuschnittes weist einen Längsnahtläppen 3 auf, dessen offene Kante 3A bei der fertigen Verbundpackung innen liegt und daher besonders geschützt werden muss. Der Schutz erfolgt dabei zweckmäßiger Weise mit einem U- förmig umgelegten Kunststoffstreifen (nicht dargestellt) .
Der Bodenbereich 4 der späteren Verbundpackung wird durch eine konventionelle Stegnaht 5 verschlossen und die entstehenden Packungsohren unter den Boden der
Verbundpackung gebogen und dort in bekannter Weise befestigt .
Ferner ist erkennbar, dass der in Fig. 1 dargestellte Zuschnitt 1 vorgerillte Kanten aufweist . Darüber hinaus weist die Vorderseite und die Rückseite der späteren Verbundpackung Faltlinien (6) zur besseren Herstellung der Einfaltung jeweils zwei bzw. drei benachbarte (strichpunktiert dargestellte) weitere Faltlinien 6 auf. Diese zusätzlichen Faltlinien sorgen dafür, dass die Vorderseite der erfindungsgemäßen Verbundpackung zur Vergrößerung der die Ausstanzung 2A aufweisenden Fläche im oberen Bereich nach vorne herausgeführt ist und dass die Rückseite eine entsprechende Einziehung aufweist, so dass die erfindungsgemäßen Verbundpackungen zu Lagerungsund Transportzwecken ineinander geschachtelt platzsparend aufgestellt werden können.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Zuschnittes dargestellt. Dieser Zuschnitt unterscheidet sich im Vergleich zum vorstehend beschriebenen Zuschnitt nur dadurch, dass die Fläche für das spätere Ausgießelement mit der Ausstanzung 2A nicht eben mit zwei seitlich ansteigenden Dreiecken ausgebildet ist, sondern durch eine einzige gebogene Fläche gebildet wird, deren Kanten von zwei Teilkreisen begrenzt sind. Seitlich erfährt diese Fläche eine Wölbung nach oben, um sich der Kopfform der Verbundpackung anzupassen.
Aus Fig. 3 wird nun das erfindungsgemäße Verfahren in der schematischen Darstellung seiner Einzelschritte näher beschrieben. Dabei ist in der oberen Darstellung der perspektivische Blick von unten und in der unteren Darstellung der perspektivische Blick von oben gezeigt.
Von links nach rechts wird aus einem Zuschnitt 1 in einem ersten Schritt (I.) zunächst ein Mantel geformt, in dem dann das Ausgießelement 7 eingesetzt wird (Schritt II . ) . Der Mantel wird dann auf einen nicht dargestellten Dorn D aufgeschoben, wobei das Ausgießelement 7 auch auf der Oberseite des Domes D angeordnet sein kann, so dass die Schritte I. und II. ggf. auch gleichzeitig erfolgen können .
Danach wird der Kopfbereich gefaltet (Schritt III) und auf der Oberseite des Dornes D um das Ausgießelement 7 herum gegeneinander und mit dem Ausgießelement 7 verschweißt (Schritt IV.) .
Nun wird die Verbundpackung um 180° nach oben gedreht (Schritt V.), von oben her sterilisiert und gefüllt und die Stegnaht 5 verschlossen (Schritt VI.). Schließlich wird die Stegnaht 5 umgelegt (Schritt VII.) und die beiden Packungsohren 5A, 5B werden unter den Packungsboden geklappt und dort befestigt (Schritt VIII.) . Nach erneutem Umdrehen ist die Packung P nun verkaufsfertig .