Verfahren zur Herstellung einer Packung mit einem gefüllten und versiegelten Behälter aus Kunststoffolienmaterial, Apparat zur Durchführung des Verfahrens und nach dem Verfahren hergestellte Packung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Hcrstellung einer Packung aus einem gefüllten Behälter aus Kunststoffolicnmaterial, wobei der Inhalt auf überatmosphäri schem Druck stcht, ferner cinen Apparat zur Durchfuh- rung des Verfahrens und eine nach dem Verfahren hergcstcllte Packung.
Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar zum Verpacken von gashaltigen Flüssigkeiten, wie zum Bei- spiel Bier oder kohlensäurenhaltigen Getränken. Sie kann aber auch angewendet werden zum Verpacken von
Artikeln oder Feststoffsubstanzen. Ferner findet die Erfindung Anwendung beim Verpacken von Gasen allein und von Flüssigkeiten mit niedrigem Sicdepunkt, welche bei normalen Lagerbedingungen zum Verdampfen neigen. Unter dem Begriff Gas verstehen wir im folgenden Dämpfe von solchen Flussigkeiten, z. B. Treibgas von Acrosoldoscn.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung cincr Packung mit einem gcfiillten und versiegelten Behälter aus biegsamem Kunststoffolienmaterial, wobei der Inhalt unter Überdruck steht, zeichnet sich dadurch aus, dass man eine Durchbrechung in der Wandung des gcschiossenen Behälters über eine Öffnung in einer glatten Plattenoberfläche anordnet, welche Öffnung mit ciner Quclle von unter überdruck stehendem Gas in Verbindung steht, class fcrner der Behälter aufgeblasen wird durch die Einführung von solchem Gas, während dem der die Durchbrechung umgebende Wandungstei) mit der besagten Fläche in gasdichter Anlage gehatten wird, dass man den Behaltcr,
solange er immer noch voll aufgeblasen ist, über die Fläche hinwegschiebt, um den die Durchbrechung umgebenden Wandungsteil mit einem getragenen, biegsamen Verschlussstreifen in Berührung zu bringen, und dass man den Verschtussstreifen mit dem dic Durchbrechung umgebenden Wandungsteil des Be hälters verbindet.
Unter dem Begriff über eine Öffnung soll jeder Fall verstanden werden, bei welchem der Behältcr so angeordnet ist, dass seine Durchbrechung die Offnung überdeckt, unbekiimmert darum, ob die mit der Öffnung versehene Oberfläche sich über, unter oder neben dem Behälter befindet.
Unter dem Begriff eine geschlossene Packung verstehen wir eine gasdichte Packung, in bezug auf den Gasdruck, der innerhalb der Packung erreicht wird, ausgenommen an der Durchbrechung, die vorgesehen ist, um den Behältcr unter Druck zu setzen und an jeder anderen Durchbrechung in der Behälterwand, die mit einer Fläche in gasdichter Berührung gehalten sein mag, um danach in ähnticher Weise geschlossen zu werden wie die schon genannte Durchbrechung. Unter voll aufgeblasen verstehen wird, dass der Druck innerhalb der Packung zumindest genugt, um den Behälter in gasdich- ter Berührung mit der Oberfläche zu halten.
Falls der Behälter mit einer Flüssigkeit zu füllen ist, so wird diese vorzugsweise durch die Durchbrechung hindurch eingeführt, nachdem der Behälter mit Gas aufgeblasen worden ist.
Das Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2'der beilicgcnden Zeichnung beispielsweisc beschrieben; diese veranschaulichen schematisch die Anwendung des Verfahrens zum Fiillen eines Behälters, der aus einer Länge von flachem Kunststoffschlauch besteht, welcher an einem Ende durch Zusammenraffen und Verschnüren verschlossen ist. Souche Behälter werden hernach noch näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematischer Au Aufriss und teilweiser Schnitt eines Füll- und Verschliessapparates und
Fig. 2 ist ein Schnitt nach X-X'der Fig. I in Richtung des Pfeiles A.
In der Fig. I ist mit I ein Messingblock bezeichnet, der eine flache, glatte Stirnoberfläche 2 hat mit einer ersten Öffnung 3, durch welchc eine rückziehbarc, rohr förmige Sonde 4 hindurchfiihrbar ist : diese ist mit einem Behälter verbunden, in welchem Bier zusammen mit unter Druck stehender Kohlensäure aufbewahrt ist. Die Fläche 2 hat auch eine zweite Öffnung, die mit der im Behälter über dem Bier befindlichcn Kohlensäure ver- bunden ist. Der Bierbehälter befindet sich auf einem Niveau, das um einige Fuss (I Fuss = 30cm) höher fiegt als die Öffnung 3.
Diese liegt nahe bei der Öffnung 5. Die zu den Öffnungen 3 und 5 führenden Leitungen sind mit Absperrorganen 6 bzw. 7 ausgeriistet. Unter dem Mes singblock 1 befindet sich eine Heissversiegcleinhcit, deren Körper 8 aus einem elektrisch isolierenden und hitzebe- ständigen Material besteht, z. B. aus einem harten Block von gebundenen Asbest.
Die Heissversiegelungseinheit hat eine Stirnfläche 9, die an die Stirnflache 2 des Messingblockes anschliesst, unter Freilassung eines 0, 127 mm weiten Spaltes, der es ermöglicht, einen Abschnitt von heissversiegelbarem Band l0 zwischen den Messingblock und der Heissversiegelungeinheit 8 hindurch und dann an der Flächc dieser lctztercn nach untel1 zu führen.
Mit 1 I ist das Heizeiement bezeichnet, welches z. B. aus einem 0, 0127 mm dicken Streifen aus rostfreiem Stahl besteht, dessen eines Ende mit einer Transformatorklemme 12 verbunden ist; dieser Streifen erstreckt sich längs der Stirnfläche des Heissversieglers 8 nach unten und sein unteres Ende steht in enger Berührung mit cinem 3.18 mm dicken Messingstreifen 13, welcher mit der anderen Klemme des Transformators werbunden ist und sich zwischen dem Heissiecter 8 und einem Stützblock 14 gehaltcn befindet. Dieser letztcrc bcstcht auch aus elektrisch isolicrendem Material.
Die Stirnfläche des Messingstreifens) 13 ist biindig sowohl mit der Stirnfläche 9 des Heissvcrsiegfers 8 als auch mit derjenigcn des Stützblockes 14. Ein nicht gezeigter Streifen aus mit Polytetrafluoräthylen (nachher abgtekürzt PFTE) imprä- gniertem Glasfasergcwcbe iiberdeckt die Aussenflächc des Heissieglerelements, um eine nicht klebende Oberflächc zu bieten.
Es ist ausserdemeinTor)5vorgesehen,weiches aus durchsichtigem Material wie z. B. Polvmethylmethacrylat besteht und in einem Stützghedtor gelagert ist, dass es xiangs einer Ebene verschiebbar ist, welche sich parallel zu den Stirnflächen des Mcssingblocks I und des Heissver sieglers 8 erstreckt.
Die Baucinheiten, zu denen der Mcssingblock l, der Heissiegler 8 und der Stützblock 14 gehören, ist auf vier nicht gezeigten Stangen verschiebbar gelagert, die mit dem nicht gezeigten Fohrungsglied für das Tor verbunden sind, so dass diese Baueinheit zum Tor hin und von ihm weg beueglich ist. Ein Ansatz ist vorgesehen zur Beschränkung des Spaltes zwischen dem Tor 15 und der Stirnfläche 9 des Blockes 1.
Mit 16 ist ein voll aufgeblasener Behälter aus Kunststoffolienmaterial bezeichnet, der sich im Apparat befindet. Dieser BehÅalter ist aus einem Abschnitt eines orientierten flach liegenden Kunststoffolienschlauch ge- bildet, der an beiden Enden mit einem gasdichten Versehluss vcrsehcn ist und der eine die unter Drucksetzung und Füllung ermöglichende Durchbrechung hat, welche sich, wenn sich der Behälter in der dazu vorgese- henen Lage befindet, mit den öffnungen 3 und 5 in L'berdeckungbefindet. Diese Durchbrechung ist bei 17 schematisch veranschaulicht, wobei aber der Spalt zwi- schen dem Tor)
5 und den Stirnflächen des Blockes I und des Hcissversieglers bezüglich seiner Weite so eingestellt ist, dass wenn der Behälter voll aufgeblasen ist, der die Durchbrechung umgebende Wandungsteil mit der Stirnfläche des Blockes in Berührung steht.
In der Fig. 2 sicht man wieder die Slirnfläche 2 des Messingbtockes I, die Öffnungen 3 und 5, den Spalt 18, durch welchen hindurch der Schlussstrcifen 10 zugefiihrt wird, ferner die Lage des Heizelements 11 unter dem PFTE-imprägnicrtcn G)asfasergewebe.weiches die Stirn- flache 9 überdcckt, den stirnseitigen Rand des Mcssing- streifens 13 und die Stirnfläche des Stützblockes 14.
In1 Betrieb wird der lccre, flache Bchälter zwischen das Tor I S an den Haupueil des Apparates (der zuerst in einem gewissen Abstand vom Tor gehalten wird) angeordnet, so dass seine Längsachse parallel zu derjenigen des Apparates vertäuft und so dass die Fülldurchbrechung die Öffnungen 3 und 5 etwa überdeckt. Danach wird die Lage des Behälters zur Herbeiführung einer genauen Überdeckung noch justiert, unter Ausnutzung der Verschicblichkeit des Tores. Der Hauptteil des Apparates wird dann freigemacht und kehrt zum Tor zurück bei zwischenhegendcm Behälter.
Das. Absperror- gan 7 wird nun geöffnet, wodurch der Behäher aufgebla- @@n und unter Druck gesetzt wird mit der Kohlensäure, wobei das Tor und der Apparatenhauptteil bis zur Anschlaglage sich voneinander wegbewegen. Den An schtag wird man so cingestellt haben, dass die lichte Weite zwischen dem Tor und der StirnHäche des Blockes in genügendem Ausmass kleiner ist als der Durchmesser des Behälters, wenn dieser frei aufgeblasen würde bis er einen kreisformigen Querschnitt hätte ; somit liegt die Behäherwand mit ihrem die Durchbrechung umgebenden Tell an der Stirnflche 2 an, wenn der Behälter in voll aufgeblasenem Zustand sich im Apparat befindct.
Es wurdeüberraschenderweisefestgesteth,dass sich hierbei eine perfekt gasdichte Anlagc ergibt, sogar bie Aufblasdrücken von 2,10 kg cm2 bei so aufgeblasenem Bchälter und immer noch offenem Absperrorgan 7 wird die Sonde 4 in den Bchälter eingeführt. Nun wird das Absperrorgan 6 geöffnet und es flics, nun Bier dank dem schon crwähnten Niveauunterschied durch die Sonde hindurch in den Behälter, um diesen bis zum gewünschten Niveau zu füllen. Bei diesem Füllvorgang wird dic Kohlensäure in das Bierreservoir zurückverdrängt. Nach dem Füllovr. gang wird das Absperrorgan 6 geschlosscn. Da der Gasdruck innerhalb des Bchälters gleich jenem innerhalb des Bierhchalters ist, wird das Bier nicht schäumen.
Nachdem das Absperrorgan 6 geschlossen u orden ist, wird auch die Sonde 4 zurückgezogen und danach das Abspcrrorgan 7 geschlossen und der gefüllte Behälter im Apparat zusammen mit dem Verschlussstreifenabschnitt nach untel1 verschoben, bis die Durchbrechung sich gegeniiber dem Heissvcrsieglcr befindet, wobei sich zwi schen dem die Durchbrechung umgebenden Behäherwan- dungsteil und dem Heissversieglungselement der Ver schlussstreifen und das imprägnierte Glasfasergewebe befinden.
Der Heissversieglcr wird nun eingeschaltct, um den Verschtussstreifen mit dem besagten Behalterwan- dungsteil durch Heissversiegfung zu verbinden, worauf der gefollte versiegelte Behälter nach unten aus dem Apparat herausgezogen wird. Der \'ersiegelungsstreifen wird dort wo er nicht mehr mit der Behäherwandung verbunden ist, durchtrennt.
Obwohl der Apparat in Vertikallage gezeigt ist, wird er bevorzugt in geneigter Lage verwendet und zwar in einer Lage nahe bei der horizontalen, wobei sich die öffnungen 3 und 5 über der Durchbrechung befinden, damit der Behälter liegend gefüllt werden kann, aber doch ein gasgefüllter Raum unter der Durchbrechung verbleiben kann, bis diese verschlossen ist. Das Vorhandensein dieses gasgefüllten Restraumes crlcichtert das Trockenhalten der Aussenoberfläche des Bchältcrs, wäi1- rend der Fügung, und erfeichtert auch den Heissversiege- lungsvorgang weil die Wärmelcitfähigkeit von unter dcr Durchbrechung befindlichem Gas erheblich kleincr ist als diejenige von Flüssigkeit.
Der Apparat wird zweckmässig in eine Neigungslage gebracht, in welcher er zur Horizontalen unter einem Winkel von etwa 20 geneigt ist. Für eine solche Ausbildung ist der Apparatenhauptteil vorzugsweise auf Stangen verschiebbar, die am Fiihrungs- glied fur das Schiebetor befestigt sind. Es wird dann unter Schwereeinfluss sich gegen das Schiebetor bewegen wollen und dadurch auf den Behälter einen Aussendruck ausüben.
Beim Aufblasen des Behälters wird der Appa ratcnhauptteil durch diesen vom Schicbetor weggestos- sen, bis zur Anschlaglage, bei deren Erreichen der Bchalter gcfullt ist. In einer Variante könnte der Appara tenhauptteil fcststehen und der Führungsteil für das Schiebetor auf den Stangen verschiebbar scin, wobei Federn vorzusehen wären, um ihn gegen den Apparaten- hauptteil zu bewegen.
GewünschtenFalls kann ein Stock Verschliessstreifen llorizontal um den Bchalter über die bercits verschlossene Durchbrechung hinweg angelegt werden aus Sicherheitsgründen.
Der Verschlussstreifen kann möglicherweise aus einem Tragband bestehen welches voneinander getrennte Abschnitte von heissversiegelbarem Material trägt, wobei der Abstand so gewählt ist, dass sich diese auf einen @olgenden, im Apparat verschlossenen Bchälter legen.
Der Klebstoff, der zum Verschliessen des Behälters benutzt wird, muss auch richtig gewählt sein, um dem Druck standzuhalten, dem er ausgesetzt ist, @ Am besten eignen sich heisschmelzende Klebstoffe, besonders, wjnn solche auf ciwm Tragstreifen aus Kunststoffolic des gteichen Typs aufgetragen sind, wie jener aus dem der Behalter besteht. Unter diesen eignen sich wieder besonders diejenigen, die Kopolymere von Äthyle/Vinyl .-\cetat sind. Es ist aber nicht ausgeschlossen, einen Verschlussstreifen zu verwenden, der einen auf Druckwirkung ansprechenden Klebebelag hat. Am Verfahren und Apparat, wie beispielsweise beschrieben wurde, können mannigfache Änderungen vorgenommen werden.
So könnten z.B. die Flächen des Füllblockes und des Heissversieglers anstatt flach zu sein. Abschnitte einer zylindrischen Fläche bilden, wobei im Querschnitt diese zvlindrische Fläche kreisförmig oder anders gebogen sein könnte. In einer solchen Variante sollten diese Flächen einen Krümmungsradius haben, der graisser ist als jener des aufgeblasenen Bchälters, so dass sich ein Abf) a- chungsffekt auf die Behälterwandung ergibt, wenn diese gegen den Füllblock gerückt wird. Die Halterfläche des Schiebetores kann ahnlich gekrümmt sein.
Ferner ist cs nicht unbedingt erforderlich, dass der Behäfter in Richtung seiner Längsachse von der Fullposi- tion in die Verschfussposition verschoben wird. In einer anderen Ausführung des erfindungsgcmässen Verfahrens konnten diese Positionen und der Nachschub an Ver schlussstrcifen so angeordnet sein, dass der Behälter im reclWn Winkel seiner Lenkachse von der einen zur ändern dieser Positionen verschoben werden müsste.
Beispielsweise könnte das Verfahren mittels eines rotierenden Apparats ausgeführt werden, der eine Vielzahl von Fiill-und Versiegelungsstationen hätte, so dass eine Vielzahl von Behältern zusammen gefüllt und verschlossen werden könnte.
In solchen Ausfuhrungsvarianten des Vcrfahrens mag der Behälter gcdreht werden, nachdem die Durchbre- chung geschlossen wurde, so dass eine zusätzliche Länge von Verschliessstreifen um den Behälter herum gelegt werden kiinnte.
Unbekümmert darum, ob die Behälter bei der Verschiebung von der Füllstation zur Betriebsstation in Richtung der Längsachse oder quer dazu bewegt werden, können die noch leeren Behälter kontinuierlich zur Füllstation bcfeirdert werden. Das Vorschieben einer Behälterkette als kontinuierlicher Strang zur Füllstation bildet einen anderen Aspekt der Erfindung der hernach noch im einzelnen beschrieben wird.
Es ist schon ehedem vorgesch ! agen worden, Flüssig- keiten in Behalter aus Kunststoffolienmaterial zu verpakk-en, die durch Heissversiegelung verschlossen wcrden.
Solche Packungen sind jedoch nicht zufriedenstellend falls der Inhalt unter verhaltnismässig hohem Druck steht. Sogar Driicke von nur 0, 21 kg. cm2 können Fehlversiegelungen zur Folge haben. Versuche, eine rein mechanische Verschiiessung herbeizuführen, die Drücken widersteht, wie sie bei kohlensäurehaltigen Getränken auftreten, blieben bis anhin ebenfalls crfolglos.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bchalter aus Kunststoffolienmaterial vorgeschlagen, der sich cignet zur Hcrstellung von Verpackungen mit einem Inhalt der unter überatmosphärischem Druck steht nach dem Verfahren, das vorhin er) äutert wurde. Ein solcher Behälter besteht aus einem Abschnitt eines Schlauches aus Kunststoffolienmaterial, der an beiden Enden mit einem Raffverschluss vcrsehen ist, der durch eine Ligatur oder ein sonstiges Mittel umgeben ist, der angelegt ist in einem Bereich unmitte) bar unter einer Region des Behäl- ters, die einen grösseren Querschnitt hat, als jene die durch den Umschliessvcrschluss umgeben ist,
wobei alle Kapillaren, dic durch den zusammengcrafften Hals hindurch vom Bchälterinnern zur Atmosphäre hinausführen, gegen Entweichen von Gas aus dem Behälter verschloss sind und wobei ferner der Bchälter in seiner Wand eine Fülldurchbrechung hat. (Jnter' (Region von grösserer Querschnittsfläche verstehen wird, dass diese Region des zusammengerafften Halses eine grössere Ouer- schnittsfläche hat also die nebenan zum Behälterinhalt hin gelegene Region des Behälters, entweder indem zusätzliches Material eingeschtossen ist, oder indem dieser Teil gegen Deformation durch den Druck geschötzt bzw.
verstärkt wird durch die Kraft, die auf ihn durch die Ligatur ausgeübt wird, wenn der Behälter unter Druck gcsetzt ist. Beispielsweise kann der Zuwachs an Querschnittsfläche herbeigeführt werden durch starkes KrÅau- seln oder Prägen des Folienmaterials. dort wo es versiegelt wird, so wie dies nachher im einzelnen beschrieben wird, wobei dies nicht notwendigerweise auf das Vorhan- dessein von zusätztichem Fotienmateria ! oder anderem Material in der Region zurückzuführen ist.
Der Einfach- heit halber wird die Region von grösserer Querschnitts- f)ächenachher verdickte))Regiongenanntund anstatt von einer Ligatur oder einem anderen umschfiessenden Verschluss wird man der Einfachheit halber nur von ciner reden. Wenn wir sagen, dass die Lage der Ligatur unmittclbar hunter der verdickten Region gelegen ist, so meinen wir, dass die Ligatur unmittelbar neben der verdickten Region und auf derselben Seite wie der Inhalt des Behälters gelegen ist. Meistens wird man den Hals einfach bündetn durch Zusammenraffen und zwar mittels der Ligatur odcr unter Zuhiffenahme anderer Mittel.
Jedoch kann das Schliessen des Halses gewünschtenfalls einen gewissen Grad von systematischer Faltung oder Zwirnung (Verdrehung) einschliessen. In ciner bevorzugten Ausführung des Versuches erhält man eine verdickte Region durch zusätzliches Material oder zusätzliche Lagen, das bzw. die an der Aussenoberfläche der Behälterwandung angebracht sind in der zu verdikkenden Region.
Ein mögliches Verfahren zum Erhalten von solchen zusätzlichen Lagen bestcht darin, dass man das Ende des abgeflachten Behälters zurückschlägt und alle Lagen des Folienmaterials zusammensicgelt, unter der Einwirkung von Hitze und von Druck, oder mittels Klebstoffen, bevor der Ha) s gebündelt wird oder gedreht wird.
Eine andere Möghchkcit besteht darin, in ähnlicher Weise einen oder mehrere separate Streifen mit der Aussen- oberfläche der Behälterwand zu verbinden, wobei eine
Verbindung oder Versiegetung auch zwischen den lnnen oberflächen des Behälters erhalten wird bis über die beabsichtigte Lage der Ligatur hinaus beziiglich zum Behalterinhalt und vorzugsweise anschliessend an den äusseren Verschluss.
Es dürfte sogar ein verhaltnismassig flacher Verschluss zwischen den Innenoberflächen, wie z. B. ein Heissversiegctungsverschluss zwischen aneinan- der liegenden Oberflachen von orientierter Folie aus
Polyäthylenterephthalat ohne Heissiegelbelag genügen, um dem Druck von eingeschlossenem Gas zu widerste- hen, wenn die Ligatur angebracht ist. Andernfalls kann zusätzliches Material an der Aussenoberfläcl1c der Behält terwand in der zu verdickenden Region angebracht werden als Belag auf die Wandung oder indem man es kominuierfich darauf aufbringt, etwa als Schmelze oder aus einer Lösung oder Dispersion. Somit können heisse geschmolzene Substanzen verwendet werden, welche an Folienmaterial anhaften.
In einer Variante kann zusätzliches Materiat zur
Bildung der verdickten Region an der Innenoberflache des Behälterhalses angebracht werden. Beispielsweise kann ein Band aus Folienmaterial oder ein sonstiges
Stück Folienmaterial an dieser Oberf) äche angebracht werden durch Heissversiegelung oder Verklebung, oder cs kann ein Kunststoff durch Schmelzbewegung an der Oberfläche angebracht werden. Eine andere Möglichkeit hestehi darin, die vcrdicktc Region zu erhatten durch eine Lage von selbstklebendem Material, das an eine oder beide Seiten bzw.
Oberflächen des Folienmaterials als Belag angebracht wird ; beispie) sweise kann ein Wachs, ein Polymerisat von niedrigem Molekulargewicht oder ein anderes, normalerweise festes, aber bei einer Temperatur unterhalb jener, bei welcher das Bchältermaterial schmilzt oder sonst unbrauchbar wird, schmelzendes
Material als Belag auf die geeigneten Tcile der Folienma- terialoberfiäche aufgebracht werden, oder in die Region des Verschlusses gespritzt werden.
Eine weitere Variante besteht darin, wie schon angedeutet, die verdickte Region im Heissicgelvorgang durch Kräuseln oder sons ive dass sie dass sic dem Ausmass weniger zusammcndrückbar ist als benach- barte Regionen, um der Auswirkung des Innendruckes auf die Ligatur zu widerstehen, welche Auswirkung das Bestreben hat, diese längs des gebündelten Halés zu verschieben.
Das Ausmass von Nichtzusammendrück- barkeit des Verschlusscs hängt natiirlich teilweise vom Höchstdruck ab, der sich in der Packung entwickelt. Es hängt aber auch von der Schlaffheit des Fo] ienmaterials ab. Wenn also das Folienmaterial ein solchcs von schlaf- fem Typ ist, ist eine tiefe Prägung auf einem breiten Vcrsch) uss erforderlich, um den erwünschten Zuwachs der Hitzfläche zu erhalten. Das Erhalten eines geeigncten Verschlusses muss also im Versuch festgelegt werden pro jeden bestimmten Vcrschluss bzw.
Behälter, den man in Betracht zicht. Eine weitere Möglichkeit zum Erhalten der verdickten Region durch Heissversiegelung bestcht darin, den gebündelten Hals unmittelbar jenseits der Ligatur mittels eines heissen Messers zu durchtrenncn und die geschmolzenen abgetrennten Kanten gegen die Ligatur zu stossen, so dass beim Abkühlen der Verschluss dazu dient, einen verdickten Rand zu bilden und nicht nur dazu Kapillaren innerhalb des gebündelten Halses abzuschlicsscn.
In einer anderen Ausführung des Behälters wird eine geeignete verdickte Region des Halses erhatten, indem man einen Teil der Wände des Ha ! ses schrumpft, durch lokales Erhitzen des Folienmaterials auf eine gcntigend hohc Tcmperatur. In diesem Fall kann der Hais gleich- zeitig oder separat verschlossen werden durch Heissver siegeiung oder durch Verklebung zwecks Schiiessens von Kapillaren, die sonst noch im gebündelten Hals verblei- bcn könnten.
Auch in diesem Fall ist das Ausmass an Schrumpfung, das erforderlich ist zur Bildung einer geniigcnden Verdickung, in jedem Einzelfall zu bestimmen. In) aHgemeinen wird es besser sein, die verdickte Region zu erhaltcn durch Einschluss von zusätzlichem Material, eher als durch Vornehmen eines geeignet modifizierten Heissversiegelverschlusses und auch eher als durch Schrumpfung des Behalterhalses, weil sich zuverlässigere Resultate ergeben, bcsonders wenn hohe Drticise zu gewärtigen sind, wie sie bei Bier oder kohlensäurchaltigen Süssgetränken anfallen.
Die Behälter sind vorzugsweise Schläuche ohne Längsnaht ; cs kommen aber auch solche in Frage, die eine Längsnaht haben, welche gegen den Druck des cingc- schlossenen Gases genügend widerstandsfähig sind. Es feuchtet ein, dass gegen Innendrücke Nähte besser wider- standsfähig sind, die eine Überlappung von Folienmaterial aufweiscn, als solche, die unter der Einwirkung des Tnncndruckes Gefahr laufen sich aufzuschälen.
Gewünschtenfalls kann cin mechanischer Verschluss auf die verdicktc Region des Bchalterhalses aufgesetzt werden, um den Verschiuss sicherer zu gestalten.
Einige Ausführungsarten des Behälters werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 der beilicgcnden Zeichnung beschrieben, wobei : die Fig. 3 und 5 Stadien in der Bildung eines \ er- Schlusses eines bevorzugten Typs am einen Ende eines Abschnittes ines Schlauches aus Kunststoffolienmaterial veranschaulichen, aus dem der Behälter gebildet werden soll, wobei die verdickte Region des Halses gebildet wird, durch Einschluss von zusätzlichen Lagen im Ver- schluss ;
Fig. 4 ist ein Schnitt nach der Linie, A-A der Fig. 3,
Fig. 6 zeigt einen fertiggestellten Behälter, bei dem jedes Ende verschlossen und mit einer umschiiessenden Ligatur versehen ist, und
Fig. 7 bis 12 veranschaulichen Stadien in der Bildung und dem Füllen cines Bchälters mit einem Verschluss cines anderen Typs, bei welchem die verdickte Region gebildet ist durch eine zusätzliche Lage von Kunststofffolienmaterial auf der Inncnoberfläche des Behälterhalses. wobei Fig. 11 ein Querschnitt nach der Linie B-B von Fig. 10 ist.
In den Fig. 3 bis 6 ist mit 19 ein Abschnitt cines Kunststoffolicnschlauches bezeichnet und mit 20 eine zurückgeschlagene Endpartie ; die zusammengerafften Ränder sind in den Fig. 3 und 4 mit 21 bezeichnet. Mit 22 ist ein Heissversiegelungsverschluss zwischen den vier Lagen bzeichnet, die so Zusammengebracht wurden. In den Fig. 5 und 6 ist mit 23 eine Ligatur aus mit Kunststoff umhiilltem Draht bezeichnct, die vier Windun- gen um den gebundelten Hals aufweist, welche Ligatur unmittelbar neben der verdickten Region gelegen ist, die sich durch die vier Lagen von Folienmaterial ergibt.
Der
Draht ist stark zusammengezogen und die Enden sind zusammengedreht, wie an der Stelle 24 angedeutet. Der
Behälter hat eine Fülldurchbrechung 25, die erhalten wird, bevor das zweite Ende des Schlauches verschlossen wird. Somit kann der Bcilälter unter Druck gesetzt und mit einer Flussigkeit gefullt werden, die ein Gas unter
Druck enthält, durch das weiter oben beschriebene Verfahrcn. Die Durchbrechung wird vorzugsweise erhal ten durch Ausstanzen mittels eines beheizten Werkzeuges oder unter Zuhilfenahme eines Heissluftstrahles oder einer Flamme, so dass Ränder etwas verdickt ausfallen.
In den Fig. 7 bis 12 ist mit 26 ein Abschnitt eines
Kunststoffolienschlauches bezeichnet, welcher an jedem
Ende mit einer Lage 27 aus einem Band (vorzugsweise aus einem Kunststoffolienband) vcrsehen ist, welches auf beiden Seiten mit einem Kontaktklebestoffbelag versehen ist, wobei dieses Band auf dem ganzen Umfang der
Innenoberfläche des Schlauches angeklebt ist, und dies an beiden Enden des Schlauches. Eine Fülldurchbrechung 28 ist auch vorgesehen. Der Schlauch ist am einen
Ende abgeflacht, wie bei 29 in Fig. 8 gezeigt, um die einander gegenübertiegenden Dächen des Bandes anein- ander zu kleben und so den Boden des Bchälters zu bilden.
Sodann wird eine Ligatur 30, die zweckmässig aus einem mit Kunststoff umhüllten Draht besteht, unmittel bar iiber dem Band appliziert, wie in den Fig. S, 9, 10 u. 12 gezeigt und stark angezogen und zuletzt durch Verdrehen der Enden gesichert. Eine Metallkalmmer 31 (Fig. 10 bis 12) kann gewüschtenfalls auf der Region 32 angebracht werden, die durch das Band verdickt wurde. Das obere Ende des Behaltcrs wird dann in derselben Weise verschlossen.
Die Behälter werden vorzugsweise gebildet aus orien tiertem Schlauchmatcrial aus Polyäthylcn-Thercphthalat.
For die beworzugten, schon beschriebenen, Behälter ist das Polyäthylen-Therephthalat im Folicnmatcrial vorzugsweise biaxial oricntielt ulld solcherweise, iass wenn das Ausziehverhäitnis in L'mfangrichtung X :) ist und dasjenige in Längsrichtung y : l ist, das Produkt xy einen Wcrt von 7 bis 6 und vorzugsweise von 12 bis 15 hat und das Verhältnis x/y einen Wert hat zwischen 1,2 und 2, 5, vorzugsweise zwischen 1,3 und 1,8. Durch eine solche Wahl der usziehverhältnisse kann die erforderliche Folienmaterialkdicke für einen gegebenen Innendruck auf einem Mindestwert gehalten werden, was natürlich ko stenmässig günstig ist.
Falls der Bchälter zum Verpacken von Bier oder von anderen kohicnsäurenhaltigen Geträn- ken bestimmt ist, so wird er vorzugsweise mit einem Belag aus einem Material verschen, das in höchstem Ausmass für Wasserdampf, Kohlensäure und Sauerstoff undurchlässig ist. Solche Materialien sind z. B. Polymere und Kopolymere von Vinyliden-Chlorid, insbesondere Copolymere von Vinyliden-Chlorid mit einem kleineren Anteil von Acrylonitril, z. B. Kopolymvrc, die zwischen 80 und 95 Gewichtsprozente von Viny!iden-Ch)oridund bis zu 20% Acrylonitril und gewünschtenfalls kleine Anteile von anderen Monomeren von z. B. itakonischer Säure oder methakrylischer Säure enthalten.
Diese poly meren Materiatien sind auch besonders geeignet zur Bildung von gasundurchlässigen Belägen auf anderen Folienmaterialien als Polyäthylen-therephthalat, die für die Herstellung der Bchälter verwendet werden können.
Der Belag oder Überzug kann an der Innen- oder an der
Aussenoberfläche des Kunststoffschlauches vorgesehen sein ; meistens ist er an der Aussenoberf) äche vorgesehen.
So) che Überzüge haben den zusätzlichen Vorteil, dass sie starke Heissversiegeiungsverbindungen ergeben.
Anstatt Polyäthylen-Terephthalat-Folicnmacrial, das zur Bildung der Behälter in Frage kommt, ist z. B. orien tiertes oder unorientiertes Nyfon-Fotienmateria) und orientiertes Folienmatcrial aus Polypropylen, Polyvi- nylchlorid oder aus Kopolymeren von Vinyliden-Chlorid mit kteinen Anteilen und anderen Polymeren, wie z. B.
Vinylchlorid, Acrylonitril oder Acryl-oder esters, wobei das Material ein solches zu sein hat, wenigstens soweit es die Innenwand des Behälters bildet, dass es keinen unerwünschten Effekt auf den vorgese- henen Inhalt des Behälters hat.
Obwohl es meistens vorgezogen wird, einen Überzug auf dem Kunststoffolienmaterial vorzusehen, um die gewünschte Undurchlässigkeit zu gewährleisten, kann der
Behalter ein doppelwandiger Schlauch aus Kunststoff folienmaterial sein, wobei die eine Wand besonders die hohe Festigkeit und die andere eine hohe Undurchlässig keit und gewünschtenfalls eine verbesserte Heissversiegel- harkeit ergibt. So kann z. B. ein Schlauch vorgesehen werden mit einer Aussenwand aus Polyäthylen-Tereph- thalat und einer Innenwand aus einem Vinyliden-Chlorid- Polymerisat oder-Kopolymerisat.
In einer Variante kann ein genügender Grad von Undurchtässigkeit der Gase erzielt werden, mit einem Behälter aus Polyäthylen-
Terephthalat-Folie mit einer Umhullung aus einem
Kunststoffolienmaterial, das gasundurchlässig ist, z. B. einer sofchen aus einem Vinyliden-Chlorid-Polymerisat oder-Kopofymerisat, wobei diese Hüne am Behälter angebracht wird, nachdem or bereits gefüllt ist.
Die Verwendung einer solchen Schlauchhiille um den
Behalter kann manche Vortei) e haben, ob es sich nun um ein Kunststoffolicnmaterial handvlt, das das gleiche ist, wie dasjenige des Behähers oder ein anderes. Ein beson- dcrer Vorteil besteht besonders bei Verwendung far hohen Druck darin, dass es eine zusätz) iche Festigkeit gibt gegen radiale Beanspruchung, welchen grösser ist als die Beanspruchung auf die Endabschnitte der gefüHten
Bchälter. Somit erlaubt die Hinzufügung einer Hüllen um den Zylindrischen Teil die Verwendung eines Bchäfters aus dünnerem Kunststoffolienmaterial, wobei die Dicke bis auf die Hälfte herabgesetzt sein kann.
Auf diese Weise @rzielt man nicht nur eine Materialersparnis, sondern erreicht man auch eine Erleichterung des Ver schlich des Bchälters, weil ja diinncs Folienmaterial leichter geschlossen werden kann durch Bündeln oder Drehen als dickes Folienmaterial, und zwar ohne Zu rücklassen von Kapillarcn durch den Verschluss hindurch. Bei Verwendung einer Hölle besteht auch die Möglichkeit des Einschliessens einer Etikette oder der gleichen zwischen ihr und dem Behäher oder die Halle kann auch als Schutz für einen Aufdruck auf der Behälterwand dienen.
Die Hulle kann erhalten werden, indem man den yyhndrischen Teil des Behälters umwickelt, nachdem dieser gefüllt worden ist, mit einem Blatt oder Streifen aus Kunststoffolicnmaterial, Papier oder einem sonstigen biegsamem Material, das die geeigneten Eigenschaften hat, um die Erfüllung des gewünschten Zwecks der Hülle zu gewährteisten, und es dann zu einer Rohrform zusammenschiiesst durch Anwendung von Hitze oder durch Verkfebung. Wenn die Scille einen erhöhten Widerstand g,-gen radiale Beanspruchung ergebcn soll, @ann der Packungsinhalt gekühlt (chilled) werden vor @einer Einführung in die Packung,
zur Verminderung des Druckes den er anfänglich ausübt. Das Umhüllungsmate- rial kann dann darum gewickelt werden, z. B. schraubenli lienförmig, und mit der Behälterwand verbunden wer len, solange der Tnhalt des Behalters noch gekiihlt ist.
Sobald die Packung die Raumtemperatur erreicht, so expandiert sie und die Umhüllung übt ihre verstärkende Wirkung aus. Falls die Hülle aus genügend steifem Material besteht, so kann sic gewonschtenfalls an einem Ende zu dem Ende des Behälters hin oder darüber hinausragen, um als Standstütze zu dienen.
Wird eine eng anliegende Hülle am zylindrischen Tcil des Behälters angebracht, um cine grössere Platzfestigkeit zu ergeben und ist der Behälter aus einer Polyäthylen Therephthalat-Folie gebildet, so kann es von Vorteil sein, dass diese Folie zu einem höheren Ausziehverhältnis in Längsrichtung als in Umfangsrichtung orientiert ist, wobei das Produkt der Auszichverhältnissc immer noch einen Wert zwischen 7 und 16 hat. Dies ergibt eine erhöhte Platzfestigkeit in den zwei Endteilen des Behäl- ters, die nicht durch die Hülle gestützt sind.
Zum Öffnen der gefiilltcn Behältcr konnten diese in ein vorzugsweise standfähiges Stützrohr aus z. B. Karton gesetzt werden (we) ches wiederholt verwendbar sein kann o der einen Teil der Wegwerfpackung bilden kann) um dann geöffnet zu werden durch Wegschneiden des Behälteroberteiles, vorzugsweise durch Durchstechen desselhens nach Ablassen des Druckes, oder durch Reissen an Einern Aufreissstreifcn oder dergleichen öffnungsvor- richtung.
Falls der Behälter aus einer Polyäthylen-The rephthalat-Folie gebildet und mit einer Drahtli ; atur verschlossen ist, so mag ein Ende der Ligatur mit solcher Lange belasscn werden, dass der Draht nach Entfernen seiner Kunststoffumhiillung verwendet werden kann zum Durchstechen des bEhälters beim Öfnnen desselben. Poly äthylen-Therephthalat-Folie reisst nicht von Stichlöchern ausgehend auf und der Behälter platzt deswegen beim Durchstechen nicht. Die leicht cxpolsive öffnung des Behälters kann somit vermieden werden.
Eine andere Ausführungsform der Packung ist eine solche, die, obwoh) sie hohen Innendrücken standhäh, nichts destoweniger bequem geöffnet werden kann.
Erfindungsgemäss wird eine solche Ausführungsform einer Packung oder eines Behälters vorgesehen, bei weicher ein ununterbrochener Verschhjss vorgesehen ist, zwischen den Bänden eines Halses des Bchälters zum Abscllliessell aller Kapillaren durch den gebiindelten Hals und in welchen mindestens ein Teil des Verschlus- ses eine solche Festigkeit hat, dass er ausfällt unter dem Druck des Inhahs, wenn die Ligatur weggenommen wird.
Das Ausfallen des Verschlusses kann zurückzuführen sein auf ein Voneinanderschäfen der Folienlagen beim Verschluss oder auf ein Reissen von einer oder mehreren Folienlagen in der Region des Verschlusses, wo diese Lagen geschwächt sein mögen beim Versiegeln, wobei das Aufreissen auf Kräfte zurückzuführen ist, die erzeugt werden durch den im Innern des Behalters herrschenden Druck, sobald die Ligatur entfernt wird. Das Ausfallen des Verschlusses ergibt eine spontane (oder gegebenen faus begünstigte) Öffnung des Behälters beim Wegneh- men der Ligatur, so dass Öffnungsschwierigkeiten besei- tigt werden, die anisons (auftreten mögen beim Fchlen von speziellen Öffnungsvorrichtungen.
Der Verschluss, der vorzugsweise ein Heissversiege- lungsverschluss ist. sollte von solcher Festigkeit sein, dass er leicht von selbst entfallt, wenn die Ligatur oder ein sonstiger Verschluss entfernt wird, oder entfällt, wenn ein Stoss ausgeübt wird. z.B. indem man den Behälter auf eine feste Oberflache aufschlaet, oder wenn man am Vcrsch) uss hantiert. Vorzugsweise ist die Festigkeit des Verschlusses eine solche, dass dieser spontan ausfält oder leicht ausfällt, falls ein kleiner Stoss ausgeübt wird und zwar innerhalb 10 Sekunden und vorzugsweise innerhalb 5 Sekunden nach Wegnahme der Ligatur. Der auszuübende Stoss sotte nicht so stark sein, dass die Gefahr des Auseinanderreisscns des Behälterinahltes besteht.
Der Verschluss sol) te vorzugsweise nicht auf seiner ganzen Länge so stark scin, dass sein Ausfallen verhindert wird, oder in einer vernunftig kurzen Zeit erfolgt, oder es sollte ein Stechloch genügen, das nicht zu einem Aufreissen führt, damit der Druck tangsam aus dem Behälter abgelassen wird, ohne dass eine. Ausieeröffnung gebildet wird.
Jedoch bietet sonar ein land saper Druck ablass einen gewissen Vortcil, da das Ende des nicht mehr unter Druck stehenden Behältcrs nachträglich weggeschnittenwerdenkann oder ein Aufrcissstreifen fur diesen Zweck vorgesehen werden kann, wobei ein knall- artiges Öffnen vermieden wird.
Ein sehr schwacher Verschluss sowie jener Heissversiegelungsverschluss, der erhaften wird zwischen orientierter, wärmegchärteter Polyester-folie ohne heissversiegeltem Überzug, genügt bei Vorhandensein der Ligatur, um standzuhalten unter dem Druck des Inhalts und wird mcistens spontan oder fast sofort ausfallen, unter der Einwirkung des Innendruckes, wenn die Ligatur oder der sonstige Verschluss wegge nommez wird.
Die Fcstigkeit des Verschlusses, wenn dieser ein Heissversiegclungsvcrschluss ist, kann modifiziert wer- den, z. B. Verändern des Erhitzungszyklus beim Bilden des Verschlusses oder durch Einstellen des zur. Anwen- dung gelangenden Druckes. Gewünschtenfalls können Hcissversiegetungsüberzügc auf den zu versiegelnden Folienoberflächen vorgesehen sein. Die besten Bedingun- gen zur Bildung eines Heissversiegelungsverschlusses, der eine gewünschte durchschnittliche Spanne zwischen der Wegnahme des Verschfusscs und dem AusfaXen des Versiegelungsverschlusses crgibt, kann für einen gegebenen Wert des im Behälter vorgesehenen Druckes durch Versuch bestimmt werden.
In ähnlicher Weise können Verschtüssc, die durch auf Druck ansprecheode Klebstoffe gebildet werden, so eingestellt werden, dass sie eine gewünschte Platzzeit ergeben. z. B. durch Wahl eines geeigneten Klebstoffes und der Breite des Verschlusses.
In einer bevorzugten Ausführung ist der Verschluss stärker, oder verstärkt, langs cines uberwiegcnden Teils seiner Länge, so dass ein restlicher Teil des gebündelten Halses weggeht beim öffnen an der Stelle, die dem schwächeren Abschnitt des Verschtusses entspricht. Es crgibt sich so eine Ausgussfippe dank weicher der Behälter bequemer gelecrt werden kann. Ein weiterer Vortei) hegt darin, dass der Knall , der sich beim Öffnen des Behälters einstellt, der unter gewissen Um- ständen unerwünscht sein mag, weniger stark ist.
VerfahrenzurBitdungeinesVerschlusses, der längs eines überwiegenden Teiles seiner Länge stärker ist, können bei einer Verschlussart, bei der das Ausfallen erfolgt, durch Auseinanderschälen darin bestehen. dass man eine doppete Verschweissung längs dieser Bchälter lanee vorsieht und nur eine einfache Schweissung längs dem übrigen Teil dieser Länge, oder auch darin, dass man einen keilförmigen Verschluss bildet, oder einen Verschluss der breiter ist wenigstens dem grösseren Teil der Länge als im übrigen Teil, so dass der Verschluss nur längs diesem letzteren Teil voneinanderschält, oder pro ,, ressiv von diesem letzteren ausgehen.
Verstirkte Ver schfüsse werden jedoch meistens bevorzugt, da sie leichter gesteuert werden können, um eine gewünschte Öffnung zu erhalten. Verfahren zur Verstärkung des Verschlusses können darin bestehen, dass man über einen überwiegenden Tell des Umfanges des Behälters die Falten im Dom am Ende des Behälters gerade unter dem zusammengezogenen Hals anfänglich oder ganz daran hindert, durch den Druck des entweichenden Gases geöffnet zu werden. Es können z. B. Streifen oder andere Stocke von biegsamem Folienmaterial, wie z. B. von Klebestreifen oder ein Überzug aus folienbildendem Material am gefältelten Folienmaterial angelebt werden und um den Dom des Behalters nach Füllen desselben.
In einer besonders bevorzugten Ausführung wird ein unvoll- ständiger Kreis oder U-förmiger Teil eines Klebestreifens längs des Domumfangs angeklebt. Solche Vorrichtungen können einen Tei) der Dekoration oder der Etikettierung des Behäiters bilden.
Eine Ausföhrungsform hierzu wird nun beispielsweise unter Bezugnahme auf die Fig.) 3 und t4 der beiliegen- den Zeichnung beschrieben, wobei : Fiv. 13 den noch nicht geöffneten Behältcr und
Fig. 14 den Behälter nach seiner Öffnung veranschau- ticht.
Mit 33 ist der Behälter bezeichnet, der aus einem Abschnitt eines biaxial orientierten rohrförmigen Folienmaterials aus Polyathylen-Therephthalat mit einer Dicke von 0, 0203 mm besteht ; mit 34 sind die Enden des Behäfters bezeichnet, die um einen kurzen Betrag zurück- geschfagen wurden und dann bei 35 heiss versiegelt w urden, durch die vier Folienlagen hindurch, zunächst bei den geschnittenen Rändern des Schlauches. Mit 36 ist eine Ligatur bezeichnet, welche den Behälter zwischen dem Inhalt und dem Verschluss unmittelbar neben diesem zusammenhält und mit 37 ist das Niveau des fltissigen tnhahes bezeichnet, der unter überatmosphäri- schem Druck steht.
Ein hufeisenförmiges Stuck Klebeband ist am Bchalterdom angeklebt längs eines iiberwie- genden Teils scines Umfangs. Der Verschlusstreifen, welcher die Fülldurchbrechung abschliesst, ist mit 39 bezeichnet. Mit 40 ist in der Fig. 14 eine Ausgussöffnung bczcichnet, die rhaltcn wurde durch spontanes Ausfanen des Verschlusses 35 (in diesem Fall durch Zerreissen des Folienmaterials unmittelbar neben dem verschluss). wobei dieser Wegfall in der Region zwischen den beiden Enden des hufeisenförmigen,aufgeklebtenStückes33 crfolgt ist.
Die Heisversiegelungsverschlüsse 35 für das Polyäthylen-Thercphthalat-Folienmaterial können in geeigneter Weise erhalten werden durch Zusammendrücken der Lagen bei einer Temperatur von 280"C während 4 Sekunden.
Der Druck im Innern der gefügten Behälter wird meistens mindestens 0,07 kg/cm2 betragen, weil ein solcher Druck erforderlich ist, um der Packung die notwendige Steifigkeit zu geben.
Wenn der Inncndurck auf die Beschaffenheit des fnhaltes zurückzuführen ist, wie dies bei einem kohien- saurehaltigen Getränk der Fall ist, so beträgt er meistens erheblich mehr als 0,07 kg/cm2. z. B. bis zu 2,10 kg/cm2 oder noch mehr, z. B. bis zu 4. 2kg/cnr bei heissem Wctter.
Ein Gegenstand der Erfindung ist somit ein Behäher aus Kunststoffolienmaterial, der sich einget zur Herstellung einer Packung nach der Erfindung. Dieser Behälter hat einen gebündelten Hals, der durch eine Ligatur oder sonstige wegnehmbare Schliessvorrichtung und einen Verschluss geschlossen ist, dcr jenscits dieser Schlicssvor- richtung liegt, bezogen auf das Innere des Behälters, wobei mindestens ein Teil der Region beim Verschluss eine Festigkeit hat, die so bemessen ist, dass bei Wegfall der Ligatur oder sonstigen Schliessvorrichtung am Hals dieser Verschluss während mindestens 2 Minuten einem Behalterinnendruck von mindestens 0, 07 kg/cm2 unter statischen Verhältnissen standhaft, aber innerha) b 2 Mi- nuten ausfällt,
wenn er einem statischen Druck ausgesetzt ist, der zwischen 0,21 kg/cm2 und 2,1 kg/cm2 beträgt.
Behältcr, die vorgesehen sind für einen Inhalt, der unter einem Druck von nur etwa 0, 07 kg/cm2 steht, können zweckmässig mit einem Verschluss versehen sein, der einen statischen Druck von 0, 21 kg/cm2 oder wenig mehr enthält, da ein solcher Verschluss zerrissen werden kann durch am Inhalt zur Einwirkung gebrachte Stosswellen, etwa durch Aufstossen der Packung, oder durch Manipulieren am Verschluss. Behälter mit einem Inhalt, der unter verhäitnismässig hohem Druck steht, werden vorzugsweise mit einem Verschfuss versehen, der leicht ausfällt bei einem niedrigen Druck, so dass der Behälter sich spontan öffnet, wenn die Ligatur entfernt wird. Die Festigkeit des Verschlusses wird somit in der Praxis der vorgesehenen Verwendung des Behälters anzupassen sein.
Die durch eine der Ausfürhungsformen des erfindungs- gemässen Bchalters zu verwcndwde Ligatur wird vorzugsweise aus einem kunststoffumhüllten Draht gebildet, der in mindestens einer Windung um den Hals gelegt wird. Wcnll der Draht nicht steif genug ist, um an Ort und Stelle zu bleiben nach dem Anfegen, ohne dass er sich lockert unter dem Innendruck des Behälters, können die Enden der Ligatur verknüpft oder zusammengedreht werden oder die Ligatur kann mit einem Klebüberzug verschen werden, wobei in diesem Fall die Verdrehung nicht notwendig ist, indem es genügt, die Ligatur in mehr als ciner Windung am Hals des Behälters anzulegen, wobei die aneinanderliegenden Windungen Aneinandergeklebt werden,
damit sie einem Lösen unter der Einwirkung des Behälterinncndruckes wohl standhalten, aber cioc'I niclIt zu fest um das Wegnehmen von Hund zu schwierig zu gestalten. Der Klebeüberzug kann aus einem heisschmelzenden Klebestoff bestehen, der durch äussere Anwendung von Wärme oder durch Widerstandserhit- zung im Draht zum K ! eben gebracht wird.
Anstatt dessen kann es sich um einen auf Druck ansprechenden Klebstoff handeln, oder um einen solchen, der wohl in sich selbst klebt aber nicht an ändern Materialicn zu fcst bindet. In dieser Weise gesicherte Ligaturen sind besonders zweckmässig für Behäfter. die geöffnet werden sollen durch Wegnahme der Ligatur.
Es s können auch andere Typen von Ligaturen verwell- det werden, z. B. Metallklammern, die am gebündelten Behälterhals angebracht werden können, oder auch solche Verschlüsse. die z. B. aus einer U-förmigen Metall- klammer bestehen, wie sie in den Fig. 10 bis 12 bei 3 ! veranschauticht sind. Dort dann allerdings auf anstatt unter der verdickten Region des Halses.
Die Behälter cignen sich besonders zum Halten von kleinen Mengen, von Bier und anderen gashaltigen Fliissigkciten, insbesondere von kohlensäurehaltigen Süssgetränken und auch zum Verpacken von andern druckerzeugenden Ffüssigkeiten, wie z. B. von Wein. Sic können auch verwendet werden zum Verpacken von nicht kohlensäurchaltigen Flüssigkeiten, die unter Gasdruck stehen, damit die Verpakcung steif ist. Untcr den Produkten, die in solcher Weise verpackt werden können, sind 7u nennen : Haushaltprodukte, wie z.
B. flüssige Detergentien, flussige Bleichmittel, Gewebeweichmacher, Stärkelösungen, Reinigunsgflüssigkeiten, flüssige Wachse und Polituren, Scheibenreinigungsmittel, Desinfektionsmittel, Malfarben, Lacke, Leinöl ; Klebstoffe ; Tintez und andere von Künstlern verwendete Materialicn ; medizinische und pharmazeutische Flüssigkeiten, wie z. B. Blut, steriles Wasser, Medizinen und Alkohol ; für Automobile und dergleichen zu verwendende Produkte wie Schmier- öl, Batterieflüssigkeit, Polituren und Shampoings ; Feuer löschfliissigkeiten ; einnehmbarc Flüssigkeiten wie Mi) ch und Milchprodukte, Fruchtsäfte, Spirituosen ; Gartenpro- duktc wie z.
B. Ungeziefervcrtilgungsmittel, Schwamm vertilgungsmittel, Düngmittel ; Toiletten-und kosmeti- sche Produkte, wie z. B. Nagellack, flüssiger Shampoing, Toilettenwasser, Haarfestiger, Handcremen ; Nahrungs- mittel wie z. B. sterilisierte Früchte und Gemüse, Suppen, Ketchup.
Salatsaucen, Küchenöle, Salatöle, Essig, Sirup, Kaffeecssenzen, Aromastoffc. Die Behälter kommen auch verwendet werden zum Verpacken von pulverförmigen Stoffcn, Granulaten und festen Artikeln, wobei die Packung unter Druck gesetzt wird, um sic steif zu machen und so den Inhalt zu schützen und der Verpak- kung ein gefäihgercs Aussehen zu geben.
Wic schon angedeutet, kann das erfindungsgemässc V'crfahren als kontinuierlicher Vorgang durchgefiihrt werden, bei welchem die Behältcr vorzugsweise einer nach dem ändern zum Unterdrucksetzungs- und Füllkopf befiirdcrt werden a ! s kontinuierlicher Streifen von mit einer Durchbrechung versehenen rohrförmigen Behältereinheiten, die an beiden Enden verschlossen sind, wobei von einem solchen Streifen cinzclnc Einheiten abgetrennt werden können Ein Streifen von solchen Behältereinheiten wird vorzugsweise gcbitdet durch intermittierendes Vorschieben ciner Länge von Kunststoffolienschlauch, Bilden der Fiilldurchbrechungen in ciner Wand des Schlauches in intervallen, die so bemessen sind,
dass jeder einzelne Behälter eine solche Durchbrechung hat und Bilden von quer verlaufenden Heissversiegelungsver schliissen zwischen den Schlauchwänden in Abstand von den Durchbrechungen zur Bildung der Enden der Behäl- ter. Diese quer verlaufenden Heissversiegelungsverschlüsse können breite Verschlüsse sein, die je durch einen Querschnitt durch den Schlauch unterteilt werden können, um eine Behaftereinheit vom Streifen abzutrennen, so dass ein Verschluss an jedem der voneinander getrenn- ten bchälterenden vorliegt; oder es können auch Verschlüsse yangs zwei gcgencinander liegenden Linien vorgesehen werden, wobei dann die Durchtrennung zwischen diesen crfolgt.
Die quer verlaufenden Heissversiegelungs- vcrschlüsse werden vorzugsweise in der Nähe je einer der Durchbrechungen einer zugehörigen Behältercilllleit vorgenommen.
Die Durchbrechungen werden in der Behäfterwand vorzugsweise gebildet, währenddem diese an einem In nendorn anhegt. Sie können in irgend einem Stadium bei der Herstellung des Kunststoffolienmaterialschlauches gebildet werden, bei dem ein solcher Dorn verwendet wird und wenn ein VerJust an Innendruck durch die Durchbrechung den Herstellungsvorgang nicht stört.
Vorzugsweise jedoch wird ein isolierter Dorn im Schlauch eingeschlossen, zur Bildung einer Auflage für das Schlauchmaterial, währenddem dieses die Durchbrechung crhält. Wird das Schlauchmaterial dabei aufwärts oder abwärts bcwcgt, so kann der Dorn innerhalb des Films z. B. auf einem Paar von Rollen gehalten werden oder nur durch äusscre Fuhrungen oder Rollen, die mit dem Schlauchmatcrial in Berührung stehen ; ferner be- steht die Mögiichkeit, den Dorn durch magnetische Einwirkung an Ort und Stelle zu halten, unbckümmert um die Bewegungsrichtung des Schlauchmaterials.
Die Durchbrechungen können crhalten werden durch Ausstanzen in der Schlauchwandune, die gegen den Dorn abgestützt ist, vorzugsweise unter Zuhilfenahmc eines Werkzeuges, das auf eine Temperatur erhitzt ist, die über dem Schmelzpunkt des Schlauchmaterials liegt.
vorzugsweise werden jedoch diese Durchbrechungen erhaben durch örtliche Erhitzung des Schlauchmaterials durch einen Heissgasstrahl oder durch eine Flamme, wobei die Umgebung des Schiauchmateriais gegen Schmelzw ge- schiitzt wird mit Hilfe eines Schirnes zwischen dem Heissgaaatrahl oder der Flammc einerseits und dem Schlauchmaterial andererscits, wobei dieser Schirm eine Durchbrechung hat, die es ermögiicht, den Strahl auf die mit der Durchbrechung zu versehende FJäche des Sch) auchmateria) s zu richten.
Anstatt die Folge von Behältern aus einem Kunststoffschlauch herzustellen, könnte man sie aus einem Streifen von flachem Kunststoffmaterials herstellen, der in Langsrichtung gefaltet wird und dessen Rainder ancinan- der versiegelt werden, vorzugsweise unter Bildung ciner Überlappungsversiegelung. Die Durchbrechungen können in einem geeigneten Stadium während dieses Vorganges erhalten werden und die Ouerversiegeiungen können durchgeführt wcrden nachdem die Längsvcrsiegelung bereits durchgeführt wurde.
Es kann so vorgegangen werden. dass sich Regionen von grösserer Querschnittsoberfläche ergeben, wie schon angedeutct bei den Halsteilen der Behälter. Zu diesem Zweck kiinncn z. B. im Folienmaterial vor der Heissvcrsiegelung Falten gebildet erden, so dass mehr als zwei Lagen des Folienmaterials in der Hcissversiegetung cr- fasst werden, oder es können Streifen von Kunststoffma- serial in die Heissversiegelungsregion befördert werden, so dass sie in der Heissvcrsiegelung miterfasst werden, oder es können gekräuselte Versiegelungen hergestellt werden, die weniger kompressibel sind als die benachbarten Zonez der Haisregion der Bchälter.
Die miteinander verbundenen Behäher werden mit ciner Ligatur versehen an jedem ihrer Enden in einem Stadium des Verfahrens nach der Bildung der Heissversiegelungen. Sie können dem Füllkopf als kontinuierende Folge zugeführt werden, entweder mit bereits angebrachten Ligaturen oder als Slrcifen von flachen Behaltern, wobei in diesem letzteren Fall eine Vorrichtung zur Anbringung der Ligaturen mit jener kombiniert ist, die zur Unterdrucksetzung und zur Füllung der Behälter dient: die Ligaturen werden dann an beiden Enden der Bchälter angebracht bevor diese in der Unterdrucksetzungsstation cintreffen.
Diese Vorgehensweise wird meistens bevorzugt, da die Streifen von flachen Behähern besser aufgewickelt und aufbewahrt werden können als Streifen von Behähern, die bereits mit den Ligaturen versehen sind.
Wünscht man aber trotzdem Streifen von Behältern, die mit Ligaturen versehen sind, so können die Streifen aus flachen Behältcrn in kontinuierlicher Weise erhalten werden aus Kunstoffschlauch, worauf, nachdem die Heissversiegelungen vorgenommen worden sind, die Halsregionen der Behälter gebündelt werden und eine
Ligatur oder glcichwertige Schliessmittel an der gebün delten Region angcbracht werden auf jeder Scite der
Heissversiegelung.
Der Unterdrucksetzungs- und Füllvorgang kann kontinuierlich durchgeführt werden, am Strcifen von
Behältern. Er kann z. B. so durchgeführt werden, dass die Behä ! ter in einer Richtung vorbewegt werden, die zu ihrer Längsachse parallel ist, dies für das Einführen der noch feeren Bchältcr und für das Wegführen der gefüllten
Packung.
Eine andere M (iglichkeiì bestcht darin, die
Behälter in einer zu ihrer Längsrichtung parallelen
Richtung dem Unterdrucksetzungskopf zuzuführen. dann den vorderen Behälter von den andern abzutrennen, vor oder während dem Unterdrucksetzungs- und Füll vorgang und diesen Behäiter in einer zu seiner Längsach- se quer ver ! aufenden Richtung wegzuführen für den nachfolgenden Verschnessvorgang.
Wir haben herausgefunden, dass das Aussehen und die Festigkeit des Verschlusses der rohrförmigen Behäl- ter verbessert werden und andere Vorteile eraielt werden k wenn der Hais in besonderer Weise gebündelt wird anstatt in zufälliger Weise.
Demnach besteht ein Verfahren zur Bildung der Verschlüsse durch Bündelung der Kunststoffschläuche und durch Applizieren einer Ligatur oder dergleichen L'mschtiessungsvorrichtung an die gebündeltc Region darin, dass man den Schlauch, bevor er gebündelt wird, in Querrichtung wo ! bt, um ihm eine teilzylindrische
Form zu geben, und ihn in dieser Form hält bis er gebundelt ist, wobei die Konkavität auf der Scitc der Achse der Bündelung Hegt.
Der Schlauch wird vorzugsweise in cinen kreis- bogenförmigen Verlauf gelegt mit 180 oder mehr Bo genweite, wobei die Achse dieser Krümmung mit jener zusammenfällt, um wefche der Schlauch gebünde) t wird.
Dieser Vorgang wird mit Vorteil im Laufe der Hersé)- lung der Kunststoffolienbehälter aus einem Kunststofffolienschlauch durchgeführt.
Ein spezifisches Beispiel dieser Verfahrensweise wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. li 5 der beiliegenden Zeichnung beschrieben; es ist (ties cine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung, die es ermtig- licht, in gewissen Intervallen eine intermittierend vorge silo, flachen Schlauch von Kunststoffolienmaterial zu bundetn. zwecks Bildens von an beiden Enden geschlossenen Behältern. la der Fig. 15 ist mit 41 ein Formbildungsschuh bezeichnet mit einer oberen Fläche von halbkreisförmiger Qaerschnittsform, die einen Umfang hat, der der Breite des ftachliegenden Schlauches gleich ist ;
mit 42 ist der in Vorverschiebung begriffene Kunststoffschlauch bezeichnet, der tuber dieser Oberfläche des Formbildungsschuhes in einen halbkreisförmigen Verlauf gekrümmt ist, in Längsrichtung, wobei cr faltenols auf dieser oberen Däche aufliegt bei der Vorbewegung.
Mit 43 sind Ringblenden bezeichnet, die gleichzeitig wirken, um den Schlauch gteichmässig bei 44 zusammenzufassen, um die Achse der Auflagefläche des Formbildungsschuhes ; die Ringblenden können, da sic aus Segmenten zusammengesetzt sind, geöffnet und geschlossen werden wie Blenden in Photoapparaten. Mit 45 sind Ligaturen bezeichnet, die an die geböndelte Halspartie angelegt wurden, mittels einer Verschnürungsvorrichtung (nicht geziegt) von bekannter Bauart. Mit 46 ist ein fertiggestellter Einzelbehältcr bezeichnet, der eine gekrümmte Form beibehält, wenn er die Vorrichtung verlässt.
An den Stellen 47 sind f- leissversiegelungsverschlüsse angedeutet und an der
Stelle 48 ist eine Fündurchbrechung angedeutet, die vorgängig in einer Wandung des flachlicgcnden Kunst stoffschlauchs gebildet wurde, damit sich ein endloser Strcifen von Behähereinheiten ergibt. Nach Wegnahme von der Umschnürungsvorrichtung kann der Schlauch quer durchtrennt werden zwischen einem Paar von benachbartem Umschnürungen, damit sich Behälter ergeben, die an beiden Enden geschlossen sind und die sich cignen zum Füllen mit Bier oder einem anderen kohlen- säurehahigen Getränk,
nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren. Zwischen Fertigstellung und Füllung k ; innen naturlich die Behälter in Paketen aufbewahrt werden ; die Aufbewahrung kann auch in der Form von noch zusammenhängenden Bchältern erfolgen.
Diese Art des Anbringens der Ligaturen ergibt einen zusatzlichen Vorteil, indem die Iceren Behälter angenä- hert die Form von flachsohligen Ballettschuhen haben, deren flache Oberfläche recht gut an die flache Oberflä- che der weiter oben beschriebenen Unterdrucksetzungs- entsprechenden Fiillapparatur gelegt werden kann. Die Fülldurchbrechung ist dann vorzugswcise beim cinen Ende der flachen Oberfläche des leeren Behälters vorgesehen und zwar auf dessen konvexer Seite.
Das Anbrin- gen der Ligatur kann mit dem Füllvorgang einhergehen, wobei die Folge von Behältern schrittweise durch den Fiilikopf hindurchgeführt wird, wobei die konvexen Sciten der Behälter an der flachcn Oberfläche der Unterdrucksetzungs- und Füllapparatur anliegen ; der jeweifs vorderste Behälter wird dann von der Fo ! ge von zusammenhängenden Behältern abgetrennt, unmittelbar vor dem Füllen oder nach dem Füllen.
Die Erfindung wird nun anhand von spezifischen Beispielen weiter erläutert.
Beispiel 1
Ein 228 mm langer Abschnitt von biaxia ! orientiertem flachliegendem Schlauch aus Polyäthylen-Terephthalat mit einer Dicke von 0, 02 mm und einer Breite von 63, 5 mm wurde an beiden Enden mit einem Verschluss verschm nach dem Verfahren, das unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 4 beschrieben wurde.
Um die beiden Enden des Schlauches zu umschliessen, wurde jeder Enduit des flaches Schlauches zurückgeschlagen über eine Länge von 9, 5 mm und es wurde ein 3, 2 mm breiter Heissversiege) ungsversch) uss zwischen den vier Lagen des Endteifes gebitdet, nahc bei der Rückschlagkante und Liber die ganze Längc dieses Endteites und über der ganzen Breite des Schlauches. Das überschüssige Folien- material wurde unmittelbar neben dem Heissversiegelungsverschluss weggeschnitten.
Zur Bildung des Ver schlusses brauchte man einen Impulsheissversiegler, der eine Maximaltemperatur von 280 C erreichte und wobei die Versiegelungsdauer 5 Sekunden betrug. Die Ligatur, dic unmittelbar unter dem Heissversiegehmgsverschfuss angebracht wurde, bestand aus einem Kupfcrdraht von einem Durchmesscr von 0, 51 mm und mit einer 0, 25 mm dicken Kunststoffumhiillung. Bevor die Enden des Bchäl- ters verschto. ssen wurden, wurde eine kreisförmige Durchbrechung mit einem Durchmesser von 5,5 mm in die eine Wandung des Bchälters eingestanzt, in einem Abstand von 63, 5 mm vom oberen Verschluss.
Der Behältcr wurde danach in eine Fiillapparatur eingesetzt, wie sie unter Bezugnahme auf die Fig. I und 2 beschrieben wurde und zwar so, dass die Durchbrechung die Öffnungen für den Einlass von Kohfensäurc und Bier äberdeckte. Das zugeführte Bier hatte eine Temperatur von 21 C und stand unter einem Kohlensäuredruck von 1, 26 kg/cm-, die freie Oberfläche des Biers im Reservoir lag 1,2 m höher als die Zufuhröffnung in der Füllapparatur. Der Anschlag, der die Weite des Spaltes zwischen dem Schiebtor und dem Hauptteil der Apparatur bestimmt, war so eingestellt, dass sich eine lichte Weite von 31, 7 mm zwischen dem Schiebetor und den flachen Oberflächen des Flüllblockes und der Heissver siegeluneseinheit ergab.
Die Apparatur wurde so geneigt, dass die Längsachse des Behätters mit der Horizontalen einen Winkel von 20 C bildete, wobei die Durchbrechung nach oben gewendet war und am oberen Ende des Bchälters lag. Der Behälter wurde zuerst unter Druck gesetzt mit der Kohlensäure und dann mit Bier gefüllt, wie schon beschrieben. Nach Zurucknahme des Einfüll röhrchcns wurde das Schiebetor zusammen mit dem gefiillten Behälter und dem Vcrschtuss nach unten be- wegt, wobei die mit der Durchbrechung verschenc Behäl- terwandung am Füllblock gleitete, bis die Durchbrechung gegenüber dem Zentrum des Heissversicglers lag.
Es wurde dann cin Impuls von 10 Volt währcnd 20 Sekun- den durch den Heissversiegler hindurchgelassen, der aus einem Streifen aus rostfreiem Stahl mit den Dimensionen 104, 8 mm X 22,2 mm ? 0,0127 mm bestand. Der gefüllte und geschlossene Behälter wurde aus der Apparatur herausgenommcn und der Vcrschiussstreifcn wurde auf beiden Seiten des Verschlusses abgeschnitten. Ein Längsabschnitt des Streifens wurde um den Behälter herum, über die verschlossene Durchbrechung hinweg durch Heissversiegclung angebracht.
Der zur Verwendung gelangende Verschlusstreifen war ein solcher aus biaxial orientierter Polyäthylen Therephthalat-Folie mit einem Heissversiegclungsübcr- zug bestchend aus 50 Teilen von Äthylen, Vinyl-Acetat pro Polymerisat (24% Vinyl-Acetat) und aus 50 Teilen von Pofyterpen-Harz.
Die gefüllte Packung wurde während zwei Tagen auf einer Temperatur vomi. einer Temperatur von 4, 5 C und schliesslich während zwei Tagen auf einer Temperatur von 27 C gehalten.
Am Ende dieser Periode war der Verschluss intakt und der Inhalt wies keinen UnterschiedgegenüberdemBier auf, das in Flaschen auf konventionelle Art aufbewahrt war. Weitere Packungen mit Bier, die in derselben Weise hergestellt waren, wurden während 14 Tagen gelagert bei Tcmperaturen zwischen 4, 5 und 27 C. Es konnten keine Leckverluste festeestcllt werden und das darin aufbewahrte Bier war nach dieser Periode in ausgezeichnetem Zustand.
Beispiel 2
Ein Bchälter wurde angefertigt, mit Bier gefügt und verschlossen, nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, mit der Ausnahme, dass die Heissversiege- lungsverschlüsse mit Hilfe cines Heissversiegelers erhal- ten wurden, der eine Maximaltemperatur von 280^C crreichte, wobei die Versiegelungsdauer 4 Sekunden betrug. Nachdem die gefüttte Packung aus der Apparatur entfernt worden war, wurde ein hufeisenförmiges Stück eines Klebstreifens um den Dom am einen verschlossenen Ende angebracht, wie in Fig. 10 gezeigt.
Nachdem das Bier sich auf Raumtemperatur (18, 5 C) erwärmt hatte, wurde der Bchälter in einen rohrförmigen Stützkarton eingesetzt, wobei das vorhin erwähnte Behälterende sich oben befand, und es wurde die Ligatur entfernt. Der Behälter öffnete sich fast zugleich spontan, wie in Fig. 9 gazeigt, mit nur einem geringen Öffnungsknall und unter Bildung einer gut brauchbaren Ausgusslippc.