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Die
Erfindung betrifft eine Siegeleinheit zum Aufbringen einer Kunststoffolie
auf ein flächiges
Substratmaterial mittels Wärme
und Druck mit einer Siegelplatte mit aktiver Oberfläche und
einem relativ zu dieser bewegbaren Gegenbacken, wobei der Siegeleinheit
eine Stanzeinheit mit Stanzmesser und Gegenplatte zum nachfolgenden
Einbringen von Stanzschnitten an ausgewählten Stellen in das flächige Substratmaterial
im Bereich der aufgebrachten Kunststoffolie nachgeschaltet ist.
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Siegeleinheiten
der vorstehend genannten Art sind in der Praxis von Verpackungsherstellern
bekannt. Bei einem Beispiel ist eine Füllmaschine zum Herstellen und
Füllen
einer Flüssigkeitspackung
bekannt, die aus einem Schlauch aus Packungsmaterial fortlaufend
unter Befüllen
und Verschließen
hergestellt wird. Das Packungsmaterial ist bei diesem bekannten
Beispiel ein mit Kunststoff beschichtetes, flächiges Trägermaterial, wobei Papier oder
Karton als Trägermaterial
eingesetzt wird. Öffnungsvorrichtungen
dieser bekannten Packungen bestehen aus einem Loch durch das flächige Substratmaterial,
wobei das Loch auf der Innenseite der Packung mit einem Kunststoffilm
und auf der Außenseite
mit einer Aufreißlasche
verschlossen ist. Aufreißlasche
und Kunststoffolie sind miteinander verschweißt, so daß beim Aufreißen der
Aufreißlasche
zum Öffnen
der Packung der Be reich innerhalb des ausgestanzten Loches der inneren
Kunststoffolie unter Bildung der Ausgießöffnung mit herausgerissen wird.
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Früher hatte
man die Aufreißlasche
auf die äußere Kunststoffolie
der Packung über
das Loch direkt aufgeschweißt.
Es hat sich dann mit Nachteil beim Aufreißen der Aufreißlasche
gezeigt, daß die äußere Kunststoffolie
fleckenförmig
derart mit abgerissen wurde, daß man
außen
teilweise den beschichteten, bedruckten Karton, teilweise den bloßen Karton
und teilweise Kunststoffetzen sah, die für den Endverbraucher beim Ansetzen
der Packung zum Trinken ein schlechtes Mundgefühl erzeugten.
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Deshalb
ist man schon dazu übergegangen, einen
weiteren Kunststoffilm im Bereich des späteren Loches, dieses mit Abstand
umgebend, auf die äußere Kunststoffschicht
der Packung aufzusiegeln. Bei diesem Kunststoffilm oder der Kunststoffolie,
die in englischsprachigen Fachkreisen prepatch genannt wird, handelt
es sich um eine sogenannte OPP-Folie, die durchsichtig ist und sich
packungsseitig nach unten gut auf die auf dem Trägermaterial aufliegende Kunststoffschicht
aufbringen läßt und sich
mit dieser gut verbindet, während
sie nach außen
hin zu der Aufreißlasche
nur schälfähige schwache
Verbindungskräfte
entwickelt, insbesondere dann, wenn die Aufreißlasche ein mit Polyethylen
(PE) beschichtetes Aluminium ist. Das flächige Substratmaterial wird
mitsamt dieser aufgebrachten Kunststoff- oder Prepatch-Folie aus
OPP-Film durchgestanzt. Wird danach die Aufreißlasche zum Öffnen der
Packung entfernt, dann entstehen mit Vorteil nicht mehr die fleckenförmigen kleinen
Bereiche mit bloßem
Karton, beschichtetem Karton und Kunststoffetzen. Vielmehr ergibt
sich jetzt durch das Aufbringen dieser Prepatch-Kunststoffolie,
dieses Kunststoffflickens oder -ausschnittes für den Endverbraucher, wenn
er die Flüssigkeit
aus der Packung trinkt, ein gutes Mundgefühl.
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Bei
der Herstellung solcher Packungen mit dieser Art von flächigem Substratmaterial
wird eine Siegeleinheit der eingangs genannten Art verwendet, um
den Flecken oder die Kunststoffolie auf die spätere Außenseite des Substratmaterials
aufzusiegeln, wobei danach sogleich die beschriebene Durchstanzung
des gesamten Substratmaterials unter Bildung des Ausgießloches
erfolgt. Deshalb ist der Siegeleinheit eine Stanzeinheit nachgeschaltet,
in welcher ein entsprechend geformtes Stanzmesser durch das gesamte
Substratmaterial mit den verschiedenen Kunststoffschichten und -folien
hindurchgedrückt wird.
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Bei
diesem Stanzvorgang ergibt sich nun beim Stand der Technik ein Problem
dadurch, daß das
Substratmaterial in der Siegeleinheit zum Aufbringen der Kunststoffolie
auf Siegeltemperatur gebracht wird und kurz danach die für den Stanzschnitt ausgewählte Stelle
in die Stanzeinheit geführt
wird, so daß sich
das Stanzmesser durch ein sich noch auf fast Siegeltemperatur befindliches
Substratmaterial hindurchdrücken
muß. Mit
Nachteil fransen die Schnittlinien, welche durch das Stanz messer
erzeugt werden, mehr oder weniger stark aus, und es bleiben hier
und da bloße
Kunststoff- oder
Kartonschnipsel oder -fasern fetzenartig hängen. Übersiegelt man derart mangelhaft
geschnittene Öffnungen
mit einer Aufreißlasche,
dann ergeben sich hier und da Undichtigkeiten und unbrauchbare Packungen
mit Leckage. Bei einem größeren Sammelgebinde
von Packungen genügen
ein bis drei undichte Packungen, um das gesamte Sammelgebinde unbrauchbar
und unverkäuflich
zu machen. Man hat daher die verschiedensten Versuche unternommen,
diese Ausfransungen neben den Stanzmessern zu vermeiden. So hat
man z.B. festgestellt, daß ein
Stanzstempel mit kreisrundem Messer in sehr scharfem Neu-Zustand
eine gewisse Zeit lang saubere Schnitte produziert. Nach 150 Betriebsstunden
war das Stanzmesser aber so unscharf und abgenutzt, daß sich wieder die
Ausfransungen ergaben. Mit weiterem Nachteil sammeln sich die überstehenden
Fetzen, Fransen und Schnipsel im Abführschacht der Maschine, wodurch
sich Verstopfungen ergaben. Der häufige Austausch von Stanzwerkzeugen
stellt mit weiterem Nachteil eine für den Packungshersteller unerträgliche Kostensteigerung
dar.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Siegeleinheit der
eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß an den Stanzschnitten nicht
mehr Fasern, weder aus dem Trägermaterial noch
aus dem Kunststoff, herausgerissen werden, sondern saubere Schnitte
ohne Überstände entstehen.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß dadurch, daß die Siegelplatte
der Siegeleinheit an ihrer aktiven, den Gegenbacken zugewandten
Oberfläche
erhabene und vertiefte Bereiche hat und die Lage der vertieften
Bereiche in der Siegelplatte der Lage des/der Stanzmesser/s entspricht, so
daß der
Stanzschnitt an den ausgewählten
Stellen dort in dem Substratmaterial zu liegen kommt, wo infolge
der vertieften Bereiche der Siegelplatte nahezu keine Erwärmung des
Substratmaterials mit seinen Beschichtungen erfolgte. Man muß zunächst davon ausgehen,
daß mit
der speziell ausgestalteten Siegelplatte mit den erhabenen und vertieften
Bereichen in deren aktiver Oberfläche die Kunststoffolie in einem
größeren Oberflächenbereich
des Substratmaterials aufgesiegelt wird, wo nachfolgend in der Stanzeinheit
Stanzschnitte eingefügt
werden sollen, und um diese herum. Diese Stanzschnitte gelingen
mit besonders guter Qualität,
d.h. als scharfe Schnitte ohne Ausfransungen, wenn das Stanzmesser
durch kühlere
Bereiche des Substratmaterials hindurchgetrieben wird. Wenn nun
durch entsprechend geschickte Ausgestaltung der Siegelplatte in
bestimmter Lage an ausgewählten
Stellen vertiefte Bereiche vorgesehen werden, die in dem nachfolgenden Schritt
in der Stanzeinheit dem Schneidvorgang angeboten werden, dann kann
das Stanzmesser in Bereiche des Substratmaterials eindringen, welche nicht
auf eine höhere
Temperatur gebracht wurden, wie sie in anderen (erhabenen) Bereichen
für das Aufbringen
der Kunststoffolie an sich notwendig ist. Die Kunststoffolie kann
also mit nützlicher
Haftung auf das Substratmaterial aufgebracht werden, wobei (durch
die vertieften Bereiche in der Siegelplatte) an ausgewählten Stellen
kühlere
Bereiche erzeugt werden, weil eben infolge der vertieften Bereiche
der Siegelplatte dort nahezu keine Erwärmung erfolgte. Überraschenderweise
hat sich gezeigt, daß auf
diese Weise hergestellte Stanzschnitte schart und ohne Ausfransungen
auch dann hergestellt werden konnten, wenn das Schneidmesser viele
Betriebsstunden im Betrieb war. Man ist durch die so ausgestaltete Siegelplatte
mit den vertieften Bereichen überraschend
in der Lage, Schnitte ohne Überstände auch bei
beschichtetem Substratmaterial zu erzeugen.
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Bei
vorteilhafterer weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß in
vorbestimmtem Abstand in Förderrichtung
des Substratmaterials hinter der Siegeleinheit die Stanzeinheit
angeordnet ist und eine koordinierte Ansteuerung beider Einheiten derart
erfolgt, daß die
ausgewählten
Stellen in dem Substratmaterial in der Siegeleinheit über die
vertieften Bereiche und danach in der Stanzeinheit unter das/die
Stanzmesser zu liegen kommen. Die Siegeleinheit und die Stanzeinheit
können
zwei separate Geräte
sein, die in der vorbeschriebenen Weise hintereinander derart angeordnet
sind, daß das
Substratmaterial, ob dies nun bogenförmig oder bahnförmig ist,
zuerst in die Siegeleinheit und danach in die Stanzeinheit geführt wird.
Die Zeit, die verstreicht, um das Substratmaterial von der Siegeleinheit
in die Stanzeinheit zu fördern,
beläuft
sich zwischen einer Sekunde und drei Minuten und liegt bevorzugt
bei zwei Sekunden. Wesentlich ist dabei, daß das Substratmaterial in der
Siegeleinheit auf Siegeltemperatur erhitzt wird, das sind etwa 160°C, und daß nach der verstrichenen
Zeit das Substratmaterial, wenn es in der Stanzeinheit bearbeitet
wird, immer noch eine verhältnismäßig hohe
Temperatur derart hat, daß die Kunststoffschicht
oder -schichten bzw. -folien oder -filme immer noch verhältnismäßig weich
sind. Dann nämlich
gäbe es
die vorstehend beschriebenen Ausfransungen, würde nicht die erfindungsgemäß ausgestaltete.
Siegelplatte verwendet.
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Wenn
davon die Rede ist, daß das
Substratmaterial in der Siegeleinheit über den vertieften Bereichen
und danach in der Stanzeinheit unter dem Stanzmesser liegt, dann
ist hier mit "über" und "unter" weniger eine örtliche
Richtung gemeint, sondern die Position für den Eingriff (mit entsprechender
Wirkung) der vertieften Bereiche einerseits und des Stanzmessers
andererseits auf das Substratmaterial. Bei einer bevorzugten Ausführungsform
kommt aber auch örtlich
das Substratmaterial über
die vertieften Bereiche zu liegen, d.h. die Siegelplatte nähert sich dem
Substratmaterial von unten und drückt es nach oben gegen den
Gegenbacken. Bei dieser oder bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform
kommt bevorzugt auch in der Stanzeinheit das Substratmaterial unter
das bzw. die Stanzmesser zu liegen, d.h. das Stanzmesser bewegt
sich von oberhalb des Substratmaterials durch dieses nach unten
ein Stück
weit hindurch, um die Stanzung zu erreichen. Bei anderen Maschinen
könnten
aber auch andere Bewegungsrichtungen der Siegelplatte und des Stanzmessers günstig sein.
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Ob
nun die Siegeleinheit ein von der Stanzeinheit getrenntes Gerät ist, es
müssen
doch beide Einheiten koordiniert angesteuert werden, damit das Substratmaterial
an den ausgewählten
Stellen gegen eine Temperaturerhöhung
verschont bleibt und das oder die Stanzmesser nur in diesen kalt gebliebenen Bereichen
arbeiten, denn es soll vermieden werden, daß ein Stanzmesser in ein Substratmaterial
mit hoher Temperatur eindringt. Deshalb ist die koordinierte Ansteuerung
der Einheiten in erster Linie örtlich
gemeint, damit die Position der Stanzmesser zu den kalt gebliebenen
Bereichen in dem Substratmaterial richtig ausgerichtet wird. Erst
in zweiter Linie handelt es sich bei der koordinierten Ansteuerung
um eine zeitliche Beeinflussung. Bevorzugte Maschinen in der Praxis
beinhalten aber beide Einheiten in einer Bearbeitungslinie, in welcher
ein bahnförmiges,
flächiges
Substratmaterial intermittierend vorbewegt wird, zuerst in die Siegeleinheit
und danach in die Stanzeinheit. Da allein schon wegen des Platzes
in der Maschine die beiden Einheiten verhältnismäßig dicht beieinander liegen,
ergibt sich auch, daß die Zeit
zwischen dem Aufenthalt in der Siegeleinheit bis zu dem Aufenthalt
in der Stanzeinheit zu kurz ist, als daß die durch die Siegelplatte
erhöhte
Temperatur des Substratmaterials sich von der einen Einheit zur anderen
wesentlich abkühlt.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin
vorgesehen, daß die
vertieften Bereiche in der aktiven Oberfläche der Siegelplatte ein Muster
bilden, welches eine Abbildung des Musters des/der Stanzmesser(s)
der Stanzeinheit in gleichem Maßstab
ist, so daß beide Muster
deckungsgleich sind. Die Siegelplatte wirkt auf diese Weise wie
eine Schablone, die auf dem Substratmaterial ein Temperaturmuster
wie ein thermisches Bild erzeugt. Dieses Muster der vertieften Bereiche
der Siegelplatte stimmt in den wesentlichen Maßen mit der Position des oder
der Stanzmesser(s) überein – mit einer
Ausnahme, die nachfolgend erläutert
wird. Durch diese Übereinstimmung
und Deckungsgleichheit der Muster in den beiden Einheiten wird sichergestellt,
daß das
Stanzmesser – in
welcher Form, Lage oder Anordnung auch immer – das Substratmaterial nur
in den kühl
gebliebenen Bereichen stanzt. Dadurch sind mit Vorteil die Ausfransungen
vermieden, so daß es
in der Stanzeinheit der Maschine auch nicht die eingangs erwähnten nachteiligen
Verstopfungen gibt.
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Die
vorstehend erwähnte
Ausnahme besteht darin, daß ein
Stanzmesser und auch seine Wirkung (der Schnitt) erheblich schmaler
sind als die nutenartigen Vertiefungen oder Ausnehmungen in der
Siegelplatte. Die Erfindung ist nämlich ferner dadurch gekennzeichnet,
daß der
vertiefte Bereich der Siegelplatte breiter ist als das Stanzmesser
der Stanze, und die Stanzschnitte des Stanzmusters allseitig umgreift.
Bei Einhaltung dieser Bedingung ist sichergestellt, daß das Stanzmesser
oder das Stanzwerkzeug nur in kalte Bereiche des Substratmaterials
schneidet und nirgends ein Ausfransen zu befürchten ist.
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Wenn
bei weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Siegelplatte
aus Metall besteht und an ihrer aktiven Oberfläche zur Bildung der vertieften
Bereiche ausgefräst
ist, wobei vorzugsweise die aktive Oberfläche mit einem abriebfesten
Kunststoffmaterial überzogen
ist, läßt sich
die Siegeleinheit und insbesondere die Siegelplatte einfach, preiswert und
wirkungsvoll herstellen. Es hat sich als besonders günstig erwiesen,
als Metall für
die Siegelplatte Aluminium einzusetzen. Die vertieften Bereiche
ergeben dann ein bestimmtes Muster von Nuten, wobei die erhabenen
Bereiche selbstverständlich
durch das stehengebliebene Material (z.B. Aluminium) gebildet werden.
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Für ein günstiges
Versiegeln wird die aktive Oberfläche der Siegelplatte vorzugsweise
mit dem erwähnten
abriebfesten Kunststoffmaterial überzogen,
bei welchem es sich bei vorteilhaften Ausführungsformen um Teflon handelt.
Nach dem Aufbringen von Wärme
und Druck mittels der Siegelplatte löst sich dann deren aktive Oberfläche leichter
wieder von der Kunststoffolie, d.h. dem Ausschnitt oder dem angebrachten äußeren Flecken.
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Das
Substratmaterial kann irgendein wenigstens teilweise mit Kunststoff
beschichtetes Trägermaterial
sein, z.B. Karton oder Papier. Das Problem mit dem Ausfransen oder
dem Stanzen mit Fasern ergibt sich immer dann, wenn eine Kunststoffolie
auf einem Trägermaterial
bei einer Temperatur im Bereich der Erweichungstemperatur des Kunststoffes gestanzt
werden soll. Bei dem Substratmaterial kann es sich um platten- oder
bogenförmige
Teile handeln.
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Besonders
bevorzugt ist es erfindungsgemäß aber,
wenn das flächige
Substratmaterial in Bahnform durch Antriebsmittel von der Siegeleinheit in
die Stanzeinheit intermittierend bewegbar ist. Eine solche Vorrichtung,
bei welcher beide Einheiten zusammengefaßt sind, wird in besonders
zweckmäßiger Weise
als Öffnungsaggregat
für eine
Füllmaschine
verwendet, wobei dieses Öffnungsaggregat
in Förderrichtung
des bahnförmigen
Substratmaterials vor der Füllmaschine
vorgesehen wird.
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So
hat es sich z.B. erfindungsgemäß als günstig erwiesen,
wenn die Siegeleinheit zu einem Öffnungsaggregat
für eine
Füllmaschine
für Flüssigkeitspackungen
gehört
und das Substratmaterial eine mit mehreren Kunststoffschichten versehene Trägermaterialbahn
mit Kerblinien zur Erzeugung einer Packung mit Aufreißlasche
ist und das Muster der Stanzmesser ein Kreis ist. Es sind Flüssigkeitspackungen
in Form ähnlich
einem Quader hinlänglich bekannt.
Es ist auch bekannt, solche Flüssigkeitspackungen
aus mit Kunststoff beschichtetem Karton als Substratmaterial herzustellen,
wobei aus der Kartonbahn, die intermittierend durch die Füllmaschine
bewegt wird, letztlich die gefüllte
und verschlossene Packung abgefördert
wird. Diese Packung hat auch eine Ausgießöffnung, die aus einem im Oberboden
der Packung eingefügten
Loch besteht, welches von oben, der späteren Außenseite der Packung, durch eine
Aufreißlasche
verschlossen wird und vorzugsweise von innen durch eine weitere
Kunststoffolie abgedichtet wird (Kantenschutz der Schnittlinien).
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Eine
vorgeschaltete Papiermaschine erzeugt die Bahn mit den Packungszuschnitten,
wobei diese Bahn des Verpackungsmaterials als Träger den erwähnten Karton hat, der mit vorzugsweise
mehreren Schichten abgedeckt ist. Dazu gehört z.B. eine Aluminiumschicht
und auf diese aufgelegte Polyethylenschichten. Vor dem Aufsiegeln
der Aufreißlasche
auf der Außenseite
und der Kunststoffolie (Polyethylen) auf der Innenseite der späteren Packung
auf das Loch, bevor also diese beiden letzten Beschichtungen erfolgen,
wird die mit den verschiedenen Beschichtungen versehene Trägermaterialbahn
unter Bildung des Loches durchgestanzt, und bei einem kreisförmigen Loch
ist dann das Muster des Stanzmessers entsprechend ein Kreis. Die
beschichtete Trägermaterialbahn
ist auch mit verschiedenen, an sich bekannten "Kerblinien" versehen, um aus dem mit dem flüssigen Inhalt
gefüllten
und dann durch Siegeln verschlossenen Schlauch die Packungen durch
Falten zu formen. In diesen Packungsherstellungs- bzw. -füllmaschinen
trat das eingangs erwähnte
Problem der Undichtigkeit seit Jahren zutage, ohne daß man werkzeugseitig
eine vernünftige
Lösung
anbieten konnte. Erst die Erfindung mit der speziell ausgestalteten
Siegelplatte und den vertieften Bereichen, mit deren Hilfe die Schnittbereiche
kalt belassen werden können,
hat die Probleme zu voller Zufriedenheit gelöst. Es können jetzt Flüssigkeitspackungen
in großer
Stückzahl
pro Zeiteinheit mit leistungsstarken Füllmaschinen hergestellt und
in Sammelgebinden zusammengefaßt
werden, ohne daß sich
auch nur eine Packung mit Leckage zeigt.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen. Bei diesen zeigen:
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1 die
Draufsicht auf ein abgebrochenes Stück eines bahnförmigen Substratmaterials
in Form einer mit Kunststoff beschichteten Kartonbahn nach Anbringung
des äußeren Kunststofffleckens
auf herkömmliche
Weise mit nachfolgendem Ausstanzen eines Loches,
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2 in
einer Querschnittsansicht links die Siegeleinheit und rechts die
Stanzeinheit vor dem Stanzen bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
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3 in
gleicher Querschnittsansicht wie 2 die Stanzeinheit
kurz nach dem Stanzen des Loches,
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4 eine ähnliche
Ansicht wie 1, hier jedoch mit dem erfindungsgemäß hergestellten
Produkt, bei welchem der von oben auf die beschichtete Kartonbahn
aufgebrachte äußere Kunststoffflecken um
das in der Mitte ausgestanzte Loch herum einen siegelfreien Ringbereich
hat, und
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5 eine
Querschnittsansicht eines bevorzugten Substratmaterials mit gestrichelt
gezeigter Stanzlinie und schematisch dazwischen angeordneter Linie
zur Veranschaulichung, daß die äußeren Schichten
miteinander versiegelt sind.
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1 zeigt
den Blick auf ein abgebrochenes Stück eines bahnförmigen Trägermaterials
oder Substratmaterials 1. Die Bahn dieses Materials 1 wird
in Förderrichtung 2 in
den 1 bis 4 von links nach rechts intermittierend
gefördert.
Mit 3 sind zwei Kerblinien angedeutet, die sich quer zur
Förderrichtung 2 des
Substratmaterials erstrecken und einen Teil des Zuschnitts der späteren Verpackung
darstellen. In dieser schematischen Darstellung der Figuren soll
durch die beiden Kerblinien 3 die Oberwand 4 der Verpackung
gebildet werden, in der später
die Öffnungsvorrichtung
und damit auch das Loch 5 angeordnet sind. Das Ausgießloch 5 ergibt
sich durch Einbringen des Stanzschnittes 6 in das Substratmaterial. In 5 ist
der Stanzschnitt 6 durch die zwei gestrichelten Linien
veranschaulicht, welche durch das beschichtete Substratmaterial,
nicht aber durch die beiden äußeren Schichten
hindurchgehen.
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Der
Stanzschnitt 6 geht aber auch durch den außen aufgebrachten
Flecken der Kunststoffolie 7 hindurch. Dabei ist die Außenseite
der späteren
Getränkeverpackung
dieser speziellen Ausführungsform
in Blickrichtung des Betrachters auf die Figuren oberhalb des Substratmaterials 1 zu
denken und in der Querschnittsdarstellung des Substratmaterials 1 der 5 unten;
die Innenseite also in den 2, 3 und 5 oben
und bei der Draufsicht der 1 und 2 hinter
den abgebrochenen Teilen. In einer erst in 2 allgemein
mit 8 bezeichneten Siegeleinheit wird die fleckenförmige Kunststoffolie 7 vor dem
Herausstanzen des Loches 5 aufgesiegelt, allerdings bei
dem Beispiel der 1 in herkömmlicher Weise, bei welcher
eine nicht dargestellte Siegelplatte mit glatter ebener Oberfläche ebenso
dargestellt zu denken ist wie der Gegenbacken 9 der Siegeleinheit 8 in 2.
Dies hat zur Folge, daß der
gesamte in 1 schraffierte Bereich der Kunststoffolie 7 durch
das Aufsiegeln auf die Erweichungstemperatur gebracht ist und der
Stanzschnitt 6 (in in 1 nicht dargestellter
Weise) ausgefranst und mit faserigen Überständen versehen ist. Bei dem
herkömmlich
hergestellten Loch 5 kann es also immer wieder zu Undichtigkeiten
im Bereich der Ausgießöffnung kommen.
Wenn man in 1 den schraffurfreien Bereich des
Loches 5 unbeachtet läßt, erkennt
man die quadratische Siegelfläche 10,
die sich praktisch unter der gesamten Kunststoffolie 7 befindet.
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Zur
Vermeidung der damit in Verbindung stehenden Nachteile weist die
in 2 unterhalb des Substratmaterials 1 angeordnete
Siegelplatte 11, die gemäß Pfeil 12 von unten
abgestützt,
gelagert und befestigt ist, nutenartig vertiefte Bereiche 13 und
daneben erhabene Bereiche 14 auf. Geht man davon aus, daß die erhabenen
Bereiche 14 beim Fräsvorgang
durch Stehenlassen gebildet werden, dann kann man bei der Herstellung
der Siegelplatte an ausgewählten
Stellen die vertieften Bereiche 13 mit gewünschter
Breite zur Bildung eines Musters herausfräsen. Die Breite der vertieften
Bereiche 13 beträgt
etwa 2 bis 20 mm, vorzugsweise 5 bis 15 mm, und die Vertiefung schafft
eine Höhendifferenz
von 0,5 bis 4 mm, vorzugsweise 1,5 bis 3 mm und ganz bevorzugt 2
mm. Die Teflon-Beschichtung
wird danach so aufgebracht, daß sie
sich sowohl auf den erhabenen als auch auf den vertieften Bereichen 13, 14 befindet,
wie in 2 aber nicht dargestellt ist. Im Falle eines Ausgieß loches 5 verläuft die
Linie des Stanzschnittes 6 etwa nach einem Kreis, so daß sich das
Muster eines Kreises ergibt. Diesem Kreismuster folgen nicht nur
das Stanzmesser 15 und damit auch die Linie des Stanzschnittes 6,
sondern auch die vertieften Bereiche 13. Das bahnförmige Substratmaterial 1 erstreckt
sich sowohl durch die Siegeleinheit 8 der 2 als
auch durch die Stanzeinheit 16 hindurch und wird fortlaufend
intermittierend in Förderrichtung 2 bewegt.
Die Kunststoffolie 7 in Form des äußeren Fleckens ist in 2 durch
einen Strich im Bereich der Siegeleinheit 8 unterhalb des
Materials 1 gezeigt, weil die Kunststoffolie 7 auf
die Außenseite des
Materials 1 aufgesiegelt werden soll. Drückt man nun
den beweglichen Gegenbacken 9 auf die Siegelplatte 11 mit
dazwischen eingelegtem Substratmaterial 1 mit Kunststoffolie 7,
dann erwärmen
sich die grau angelegten Bereiche in dem Material 1, denn diese
stehen den erhabenen Bereichen 14 der Siegelplatte 11 gegenüber. Dazwischen
ergeben sich die kalten Bereiche 17 in der Bahn des Substratmaterials 1.
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Überträgt man diesen
Gedanken auf die Darstellung der 4, dann
erkennt man einen fast kreisförmigen
Ringbereich mit einer Schraffur von links oben nach rechts unten,
welches den kalten Bereich 17 darstellt. Dabei ist aber
zu berücksichtigen, daß vor dem
Ausstanzen des Loches 5 dieser kalte Bereich 17 sich
auch über
die Stanzschnittlinie 6 hinaus ein Stück weit nach innen erstreckt,
denn der Stanzschnitt 6 muß auf beiden Seiten vollständig von kalten
Bereichen 17 umgeben sein.
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In
der Darstellung der 2 sieht man dies deutlich daran,
daß sich
die kalten Bereiche 17 in dem bahnförmigen Substratmaterial 1 fast
mittig unter dem Stanzmesser 15 befinden. Wird das in diesem
Ausführungsbeispiel
als Stempel ausgebildete Stanzmesser 15 in Richtung des
Pfeiles 18 nach unten durch das Substratmaterial 1 hindurchbewegt, dann
wird nicht nur der Stanzschnitt 6 gelegt, sondern man sieht
auch den heißen
Siegelbereich 19 der herausgestanzten Kreisscheibe 20 mit
der unten anhaftenden Kunststoffolie 7, und seitlich neben
den beiden äußeren Stanzschniten 6 schließen sich
wieder die in 3 dargestellten weißen kalten
Bereiche 17 im Trägermaterial 1 an.
Auf beiden Seiten des Stanzschnittes 6 liegen also Teile
der kalten Bereiche 17 mit der Folge, daß der Stanzschnitt 6 ganz
durch kaltes Material hindurchgeführt wurde. Dadurch erreicht
man den faserfreien und fransenfreien, sauberen Stanzschnitt 6 in
gewünschtem
Muster, bei der hier gezeigten Ausführungsform etwa in Form eines Kreises.
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In 3 wird
der Stempel mit dem Stanzmesser 15 dann in entgegengesetzter
Richtung zum Bewegungspfeil 18 wieder nach oben gezogen,
und es liegt dann der in 4 in Draufsicht gezeigte Zustand
vor.
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Es
versteht sich, daß die
Gegenplatte 21 der Stanzeinheit 16 an ausgewählten Stellen
die kreisförmige
Begrenzung des Loches aufweist, um mit dem Stanzmesser 15 eine
Scherwirkung zum Ausstanzen des Loches 5 zu erreichen.
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Der
Abstand in Förderrichtung 2 der
Stanzeinheit 16 von der Siegeleinheit 8 ergibt
sich gemäß 2 aus
dem senkrechten Abstand der Pfeile 9 und 18, die
etwa in der jeweiligen Mittellinie der Einheit liegen.
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In 5 sieht
man schematisch einen abgebrochenen Querschnitt durch das allgemein
mit 1 bezeichnete Substratmaterial. Die Trägermaterialbahn 22 ist
bei dieser Ausführungsform
eine Kartonbahn und als verhältnismäßig dicke
Bahn etwa in der Mitte mit einer Schraffur von links oben nach rechts
unten dargestellt. Nach unten von dieser mittleren Bahn 22 sind
die äußeren Schichten
aufgelegt, nach oben die inneren Schichten, wenn man die spätere Verpackung
betrachtet. Eine Aluminiumschicht 23 ist innen und eine
aluminiumbedampfte Schicht 24 außen aufgelegt, die beide durch
eine Kreuzschraffur dargestellt sind. Nach außen folgt dann die Druckschicht 25 mit
einer Schraffurdarstellung zweier phasenverschoben zueinander verlaufender
Sinuslinien. Es ist bekannt, Verpackungen außen mit einem Druck zu versehen,
und wenn man diesen auf eine aluminiumbedampfte Schicht 24 in
Form der Druckschicht 25 aufbringt, dann kann man wie bei
dieser speziellen Ausführungsform
einen Glanzeffekt erreichen. Zum Schutz wird dann außen auf
die Druckschicht 25 und innen auf die Aluminiumschicht 23 jeweils
eine Kunststoffschicht aufgebracht, vorzugsweise aus Polyethylen
(PE). Diese ist auf beiden Seiten mit 26 bezeichnet und
praktisch nicht mit einer Schraffur versehen.
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Bis
zu dieser PE-Schicht 26 handelt es sich um das bahnförmige Substratmaterial 1.
Auf dieses wird danach in der Siegeleinheit 8 die fleckenförmige Kunststoffolie 7 mit
Hilfe der speziellen Siegelplatte 14 aufgesiegelt. Der
aufgesiegelte Zustand ist in 5 gezeigt,
und diese Kunststoffolie 7 ist mit enger kurzer Schraffur
von links oben nach rechts unten gekennzeichnet.
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In
diesem Zustand, d.h. Substratmaterial 1 plus Kunststoffolie 7,
erfolgt die Stanzung, so daß sich
der als gestrichelte Linien dargestellte Stanzschnitt 6 ergibt.
Das genannte Substratmaterial mit dem Kunststoffflecken 7 weist
nun ein Loch auf, welches später
als Ausgießloch 5 verwendet
werden kann. Zuvor aber muß die
Packung dicht sein. Dafür wird
von außen
ein Aufreißstreifen 27 aufgesiegelt, der
in 5 eine Schraffur von links unten nach rechts oben
zeigt. Es handelt sich bei dieser Aufreißlasche 27 um mit
Polyethylen beschichtetes Aluminium, wie an sich bekannt ist. Auf
der gegenüberliegenden
Innenseite, in der Darstellung der 5 also oben,
wird eine weitere Polyethylenschicht über das Loch aufgesiegelt und
mit der Aufreißlasche 27 versiegelt.
Die letztgenannte Verbindung durch Versiegeln zwischen der inneren
Polyethylenschicht 28 und der äußeren Aufreißlasche 27 ist
in 5 durch eine durchgezogene Linie 29 mit
zwei Endpunkten dargestellt. Reißt nämlich der Endverbraucher die
Aufreißlasche 27 von
der gefüllten
Getränkepackung
ab, dann reißt
er auch die innere Polyethylenschicht 28 im Bereich des
Ausgießloches 5 auf,
um Zugang zu dem Packungsinhalt zu bekommen und das Ausgießloch 5 benutzen
zu können.
Die innere Polyethylenschicht 28 ist durch eine Schraffur
mit abwechselnden Strichen von links unten nach rechts oben und
dazwischenliegenden Punkten gekennzeichnet.