Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abfüllen einer Kunststoffflasche mit Hals und das Anbringen einer

Kapsel mit mindestens einem darin eingeschlossenen, in die

Kunststoffflasche abzugebenden Stoff gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, sowie eine Kunststoffflasche mit auf dem Flaschenhals angebrachter Kapsel gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.

Bekanntlich gibt es viele Mischprodukte, die sich nach einer gewissen Zeit trennen, zersetzen oder sonst sich verändern und damit unbrauchbar werden. Dem kommt man bei, indem man beispielsweise gewisse sich leicht zersetzende Substanzen getrennt aufbewahrt und es dem Konsumenten überlässt, die Komponenten vor der eigentlichen Nutzung zusammenzufügen. Insbesondere trifft dies auf verschiedene Medikamente zu, bei denen einem flüssigen Anteil eine pulvrige Substanz oder eine Tablette beigefügt werden muss und danach diese beiden Teile gemeinsam eingenommen werden. Dieses Konzept ist aber auch in der Lebensmittelindustrie immer mehr verbreitet. So werden

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beispielsweise FrüchteJoghurts angeboten, die in einem zweiteiligen Becher untergebracht sind, wobei im einen Becher der Joghurt und im andern Becher das Knuspermüsli untergebracht ist und wobei nach Entfernen einer Abdeckmembran der Müslibecher scharnierend bewegt werden kann und den Inhalt in den Joghurtbecher zu leeren vermag. Da hier die beiden Komponenten auch je für sich problemlos verzehrbar sind, ist es auch unproblematisch, wenn der Konsument beide Teile für sich zugänglich vor sich haben kann. Bei Milchmischprodukten, bei denen beispielsweise der aus Milch gewonnene Flüssiganteil mit anderen Substanzen wie beispielsweise diversen Vitaminen, Spurenelementen oder anderen gesundheitsfördernden Anteilen in fester Form vorliegen ist es nicht sinnvoll, wenn der Konsument diese beiden Teile getrennt vor sich haben kann.

Entsprechend sind seit wenigen Jahren Kunststoffflaschen auf dem Markt erhältlich, die mit einer Kapsel kombiniert sind, in welcher ein in die Kunststoffflasche zu applizierender Stoff gehalten ist. Eine besonders bekannte Ausführungsform ist aus der WO 98/40289 bekannt. Hier wird eine erste Version beschrieben, bei welcher sich eine Tablette in einem Hohlraum eines Verschlusses befindet, der von einem Deckel verschlossen ist. Bei der Erstöffnung wird dieser Deckel durchstossen und die Tablette fällt in den Behälter. Diese Lösung ist bezüglich Haltbarkeitsansprüchen und Hygiene ungenügend, da die Tablette nicht in einer gesonderten Kapsel

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versiegelt vorliegt. In einer zweiten Variante befindet sich die Tablette in einer Kapsel und wird mittels eines Durchstossers aus dieser entfernt und fällt in den darunter befindlichen flüssigen Anteil. Da die Kapsel im Ausguss- bereich des Verschlusses bleibt, muss der Verschluss nach der Erstöffnung abgeschraubt werden und die Kapsel entfernt werden. Dies ist für den Konsumenten umständlich und wird wohl kaum verstanden. Der Konsument wird sich höchstens über die schlechten Ausgusseigenschaften des Verschlusses ärgern.

Neben diesen erwähnten, den nächstliegenden Stand der Technik darstellenden Dokumenten sind des weiteren alle möglichen Gedanken offenbart worden, die praktisch alle eine Kammer in einem Verschluss zeigen, in der die Tablette direkt oder in einer durchstossbaren Hülle untergebracht ist. Solche Dokumente sind beispielsweise die GB-A-2 '321 '231 oder die GB- A-2 '364'699.

Einen völlig anderen Ansatz zeigt die GB-A-2 '210 ' 014, indem hier ein Wasserbecher gezeigt wird, der mit Wasser gefüllt ist, um Tabletten einzunehmen, welche sich in einer über dem

Becher angeordneten Blisterverpackung befinden. Letztlich zeigt auch noch die EP-O '857 '662 eine etwas ungewöhnliche

Lösung, bei der ein Behälter oder dessen Deckel einen Zweitverschluss aufweist, der von einer Füllmaschine benutzt werden kann zur kaltaseptischen Befüllung eines Behältnisses.

Die bisher gezeigten Lösungen von Verschlüssen und Behältnissen, wobei eine Kapsel mit einem Stoff über dem Behälterhals gehalten ist, gehen bisher davon aus, dass diese Kapseln nach deren Entleerung entfernt werden müssen, um den Behälter mit dem Verschluss in einen Gebrauchszustand zu bringen. Von diesem Gedanken hat sich die Anmelderin entfernt und ist sich bewusst, dass an sich das Konzept einer Kapsel mit einem darin untergebrachten Stoff, der in die Flüssigkeit des Behältnisses eingebracht werden soll, ein riesiges Potential darstellt, dass diese Potential aber nur genutzt werden kann, wenn die Kapsel produktionsgerecht während des Abfüllvorganges auf das Behältnis aufgebracht werden kann. Eine von der Anmelderin bereits früher angemeldete Lösung beruhte darauf, dass man eine fertige Kapsel direkt auf den Flaschenhals aufschweisst und dabei die Dimensionen von Kapsel und Flaschenhals entsprechend auslegt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass für diverse Anwendungen eine solche Lösung logistisch in den Abfüllbetrieben kaum vernünftig realisierbar ist, insbesondere dann, wenn mit sehr hohen Abfüllgeschwindigkeiten gearbeitet wird.

Ein weiteres Problem besteht darin, dass vielfach die im Behältnis untergebrachte Flüssigkeit, wenn es sich hierbei um ein Getränk handelt, auch nach der aseptischen Abfüllung noch sterilisiert werden muss. Bei der Sterilisierung ^"' treten jedoch Temperaturen auf, die unter Umständen den Inhalt der bereits auf der Flasche befindlichen Kapsel zerstören würden.

Da aber mit der Kapsel das Behältnis verschlossen wird, ist es nicht möglich, vor dem Aufbringen der Kapsel die Sterilisation durchzuführen. Diese Problematik trifft insbesondere zu, wenn es sich um Fruchtsäfte oder auf Milchbasis erzeugte Getränke handelt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren aufzuzeigen zum Abfüllen einer Kunststoffflasche mit Hals und das Anbringen von einer Kapsel mit mindestens einem darin eingeschlossenen, in die Kunststoffflasche abzugebenden Stoff, welches für Abfüllanlagen mit sehr hohen Geschwindigkeiten geeignet ist und sich auch eignet zum Abfüllen von in der Flasche zu sterilisierenden Flüssigkeiten.

Diese Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Des weiteren stellt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine Kunststoffflasche mit auf dem Flaschenhals angebrachter

Kapsel aufzuzeigen, welche nach dem Verfahren nach Anspruch 1 realisierbar ist. Diese Aufgabe löst eine Kunststoffflasche mit auf dem Flaschenhals angebrachter Kapsel mit den

Merkmalen des Patentanspruches 11. Aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 gehen vorteilhafte Ausgestaltungen des

Verfahrens hervor, während die abhängigen Ansprüche 11 und

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folgende vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Kunststoff¬ flasche aufzeigen.

In der Zeichnung ist schematisch das erfindungsgemässe Verfahren dargestellt sowie eine nach dem Verfahren abgefüllte und mit einer Kapsel versehene Kunststoffflasche. Es zeigt :

Figur 1 den Ablauf des Verfahrens in Teilschritten a) bis g) ;

Figur 2 zeigt eine nach dem Verfahren abgefüllte Kunststoffflasche mit darauf angebrachter Kapsel und über der Kapsel aufgesetztem Verschluss teilweise im Schnitt.

Das zu erhaltende Endprodukt besteht aus einer gefüllten Kunststoffflasche mit einem Flaschenhals, auf dem eine Kapsel aufgesetzt ist. Die Kapsel enthält einen abzugebenden Stoff, der sowohl in fester Form, in Tablettenform, in Pulverform oder gar in flüssiger Form anliegen kann.

Die Kunststoffflasche, die insgesamt mit 1 bezeichnet ist, besteht vorzugsweise aus Kunststoff und weist einen Flaschenhals 2 auf. Am Flaschenhals 2 ist ein aussen umliegender Kragen 3 angeformt. Für das eigentliche Verfahren ist selbstverständlich der hier vorhandene Kragen nicht relevant. Auf dem Flaschenhals 2 ist eine Kapsel, die

gesamthaft mit 4 bezeichnet ist, aufgeschweisst . Über die aufgeschweisste Kapsel 4 ist ein Verschluss 5 aufgesetzt. Der Verschluss 5 weist ein Garantieband 6 auf, welches den Kragen 3 umgreift. Der Verschluss 5 ist mit einer Trinktülle 7 versehen, die mit einer dichtenden Kappe 8 verschliessbar ist . Der Verschluss 5 hat eine Überwurfmantelwand 9 mit Innengewinde 10. Von der hier dargestellten Garantiestellung kann der Verschluss in eine Gebrauchsstellung aufgeschraubt werden. Hierbei wird die Kapsel 4 durchstossen und deren Inhalt gelangt in die in der Kunststoffflasche 1 vorhandene Flüssigkeit. Die genauere Ausgestaltung des Verschlusses ist nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung und dessen exakte Ausgestaltung wird daher hier nicht beschrieben.

Mit Verweis auf die Figur 1 wird nun nachfolgend das erfindungsgemässe Verfahren erläutert. Die Schritte a) bis c) sind mit einem strichpunktierten Rahmen umgeben. Dieser strichpunktierte Rahmen soll schematisch darstellen, dass diese Schritte in einer aseptischen Kammer 20 erfolgen. Die aseptische Kammer 20 ist an sich eine geschlossene Kammer in einer Abfüllanlage und ist somit in dieser Anlage integriert . In einem ersten Schritt, welcher in der Figur mit a) bezeichnet ist, wird eine Füllleitung 11 in die Kunststoffflasche 1 eingeführt und dieser auf das gewünschte Niveau mit der einzufüllenden Flüssigkeit gefüllt. In einem nächsten Schritt wird die Kunststoffflasche 1 zu einer Schweissstation befördert und dort mit einer ersten Membran

12 versiegelt. Prinzipiell werden sowohl die Begriffe verschweissen als auch versiegeln gleichwertig verwendet . Im eigentlichen Sinne findet eine Verschweissung zweier thermoplastischer Lagen statt. Entsprechend ist die Membran beidseitig mit einer versiegelfähigen Lage beschichtet. Diese Lage geht eine thermoplastische Verschweissung mit dem Behälterhals ein. Die Membran selber, die vorzugsweise aus Aluminium gefertigt ist, wird dabei mittels einer Versiegelung auf dem Flaschenhals 2 angebracht . Hierzu ist entsprechend schematisch ein elektrisch beheizter Siegel¬ oder Schweissstempel 13 vorhanden, mittels dessen die Verbindung der Membran mit dem Behälterhals bewirkt wird. Nach dieser Versiegelung ist die Kunststoffflasche 1 mittels der ersten Membran 12 absolut dicht verschlossen. Der elektrisch beheizte Formstempel 14 fährt weg und die erste Membran 12 kann dann optional rein mechanisch oder thermisch noch in ihre endgültige Form gebracht werden. Entsprechend kann die erste Membran 12 bereits in ihrer endgültigen Form aufgebracht sein oder im nachfolgenden Schritt in der Figur c) beispielsweise mit einem geheizten Stempel 14 in die endgültige Form gebracht werden.

Die durch die erste Membran 12 dichtend abgeschlossene Kunststoffflasche 1 verlässt nun die aseptische Kammer 20 und kann nun als optionaler Zwischenschritt im Behälter selbst sterilisiert werden. Dieser Zwischenschritt ist in der Figur 1 als d) dargestellt. Nach der Sterilisation kann im Prinzip

nun der abgefüllte Behälter, der absolut dicht verschlossen ist, zwischengelagert werden bevor die weiteren Schritte erfolgen.

In einem nächsten Schritt wird nun der versiegelte Behälter 1 in einen Trockenraum 30 eingebracht. Der Trockenraum 30 kann gegebenenfalls auch gleichzeitig als Reinraum gestaltet sein. In diesem Trockenraum 30 wird nun auf die bereits auf dem Flaschenhals aufgeschweisste erste Membran 12 ein in den Behälter einzubringender Stoff 16 aufgebracht. Wie bereits erwähnt, kann dieser Stoff 16 wie hier dargestellt in Tablettenform anliegen, doch ist es durchaus auch möglich, dass dieser Stoff 16 in Pulverform oder in einer flüssigen, pastösen Form auf die erste Membran 12 aufgebracht wird. Je nach der Konsistenz des aufzubringenden Stoffes 16 ist entsprechend die erste Membran 12 gestaltet .

Ist der einzubringende Stoff 16 auf der ersten Membran 12 angebracht, so wird darauf eine zweite Membran 17 aufgelegt. Auch diese zweite Membran 17 kann bereits vorgeformt sein. Diese zweite Membran 17 kann beispielsweise wiederum eine Aluminiumfolie sein. Diese Aluminiumfolie kann bedruckt, eloxiert oder nochmals eine andere Beschichtung aufweisen, die im wesentlichen ästhetisch genügen soll. Sicherlich ist es vorteilhaft, wenn diese Beschichtung ein Erodieren der Folie verhindern kann. Da, wie bereits erwähnt, die erste Membran 12 doppelseitig mit einer Heisssiegelschicht versehen

sein kann, braucht die zweite Membran 17 keine Siegelschicht mehr zu tragen. Die zweite Membran 17 wird nun über die erste Membran 12 gelegt, wobei zumindest die über dem Behälterhals zu liegen kommenden Flächen der ersten und zweiten Membran deckungsgleich übereinander zu liegen kommen. Im darauf folgenden Schritt, der in der Zeichnung mit f) dargestellt ist, wird nun die zweite Membran 17 auf die erste Membran 12 aufgeschweisst. Auch hier ist ein entsprechender elektrischer Schweissstempel 18 vorgesehen. Bevorzugterweise wird man die zweite Membran 17 in etwa gegengleich zur ersten Membran 12 gestalten, so dass ein möglichst grosser Innenraum entsteht. Dabei kann je nach Wunsch die erste Membran stärker tiefgezogen sein als die zweite Membran oder auch umgekehrt. Dies wiederum ist im wesentlichen von der Konsistenz des Stoffes abhängig, der in der zu füllenden Kapsel 4 untergebracht werden soll. Falls es sich bei diesem Stoff um eine Flüssigkeit handelt, kann selbstverständlich die zweite Membran auch absolut plan gestaltet sein.

Das Aufschweissen der Membranen 12 und 17 erfolgt bei relativ tiefen Temperaturen, die für den Inhalt unbedenklich sind. Die zu wählenden Temperaturen sind im wesentlichen abhängig von den auf der ersten Membran angebrachten Heiss- siegelbeschichtungen. Prinzipiell kann man die erste Membran 12 beidseitig mit einer Heisssiegelschicht versehen, die in etwa bei der gleichen Temperatur verarbeitbar ist. Vorteilhafter ist es jedoch, die erste Membran einseitig mit

einer Niedertemperatursiegelschicht und auf der anderen Seite mit einer Hochtemperatursiegelschicht zu versehen. In diesem Fall wird man im ersten Schritt die erste Membran 12 mit der Niedertemperatursiegelschicht auf dem Behälter- bzw. Flaschenhals aufschweissen. Bei dieser Temperatur bleibt dann die zweite Hochtemperatursiegelschicht unbeteiligt. Entsprechend wird danach die zweite Membran 17 bei einer entsprechend höheren Temperatur auf die Hochtemperatur¬ siegelschicht aufgeschweisst . Wie bereits erwähnt, ist in diesem Falle die zweite Membran 17 nicht mit einer Heisssiegelschicht versehen.

Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, beide Membranen je mit einer Heisssiegelschicht zu versehen. In diesem Fall wird man jedoch vorteilhafterweise auf beiden Membranen Heisssiegelschichten mit unterschiedlichen Temperaturbereichen anbringen. Hierbei versieht man nun die erste Membran 12 mit einer Heisssiegelschicht, die bei einer höheren Temperatur verschweisst wird, während man dann die zweite Membran 17 mit einer niedrigeren Temperatur als zuvor die erste Membran auf diese erste Membran aufschweisst. Entsprechend weist die zweite Membran eine Niedertemperatur¬ siegelschicht auf.

Etwas allgemeiner ausgedrückt ergibt sich somit eine Kunststoffflasche mit einem Flaschenhals mit darauf angebrachter Kapsel, wobei mindestens die erste Membran 12

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eine Heisssiegelschicht für einen ersten Temperaturbereich aufweist zur Aufschweissung auf den Behälterhals und eine zweite Heisssiegelschicht, die entweder auf der zweiten Seite der ersten Membran 12 oder auf einer Seite der zweiten Membran 17 angeordnet ist und für einen zweiten Temperaturbereich geeignet ist.

Die erste Membran 12 wie auch die zweite Membran 17 können selbstverständlich uni- oder multilaminar gestaltet sein. Die Werkstoffe aus denen diese Membranen hergestellt sein können sind ausgesprochen mannigfaltig. Für die tiefgezogenen bzw. vorgeformten Membranen eigenen sich selbstverständlich am ehesten Membrane aus Aluminium oder Kunststoff bzw. eine Mischung hieraus. Dasselbe trifft auch für die zweite Membran 17 zu, falls diese eine ebenfalls bombierte Form aufweisen soll. Handelt es sich dabei jedoch um eine plane Membran, so kommen selbstverständlich auch mit Aluminium kaschierte Papierfolien in Frage. Ebenso kommen für die Membranen generell metallbedampfte Kunststofffolien in Betracht. Die Heisssiegelschicht ist aber in jedem Fall die äusserste Beschichtung.

Sobald die Kapsel fertig auf dem Behälter bzw. auf der Flasche 1 angebracht ist, wird man sogleich den Verschluss 5 darauf anbringen. Hierdurch ist die Kapsel gegen mechanischer Einwirkungen geschützt.

Ein gemäss diesem Verfahren abgefüllte Flasche gewährt eine hohe Lagerfähigkeit des darin eingebrachten Produktes. Dank der relativ niedrigen Temperaturen, mit denen die Membranen dank der entsprechenden Heisssiegelbeschichtungen anbringbar sind, ist auch der Temperatureinfluss auf den einzubringenden Stoff 16 äusserst gering. Gegebenenfalls kann zudem der Trockenraum entsprechend noch gekühlt sein.

Wie bereits erwähnt, kann die erste Membran auch eine plane Membran sein. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn danach auf dieser Membran der in ^' die Flasche abzugebende Wirkstoff bereits in eingekapselter Form aufgebracht wird und somit die zweite Membran Teil dieser Kapsel ist. Diese Lösung ist zwar kostenmässig etwas kostspieliger, kann aber aus logistischen Gründen erforderlich sein. In diesem Fall kann man die erste Membran doppelseitig mit einer Heisssiegelschicht versehen, wobei sinnvollerweise die Heisssiegelschicht, die auf den Behälterhals zu liegen kommt, eine Niedertemperatursiegelschicht ist, während man jene Siegelschicht, die mit der zweiten Membran, welche Teil einer Kapsel ist, für einen höheren Temperaturbereich gestaltet. Dieses Vorgehen erlaubt ein logistisch und lagertechnisch besonders gut handhabbares Produkt zu erzielen.

Eine fertigungstechnisch besonders einfache Lösung, welche auch wenig Investitionen erfordert, besteht darin, dass die Durchmesser der Kapselmembranen grösser sind als der

Durchmesser des Flaschenhalses 2. In diesem Fall wird auf die erste Membran die zweite Membran, welche Teil der Kapsel ist, zentrisch aufgelegt und nun der Verschluss oder ein Teil eines mehrteiligen Verschlusses aufgedrückt, so dass die Kapsel praktisch formschlüssig auf dem Flaschenhals aufgebδrdelt gehalten und vom Verschluss oder einem Verschlussteil gesichert gehalten ist. Insbesondere für diese Montageart wird man vorteilhafterweise sämtliche Membranen aus Aluminium oder Aluminiumverbund fertigen.

Es sei hier noch darauf verwiesen, dass die Nummerierung der Schritte a) bis g) , dargestellt in der Figur 1, nicht mit der Nummerierung in den Patentansprüchen übereinstimmt .

Ohne hierauf explizit einzugehen, sei noch erwähnt, dass die Membranen so gestaltet sein können, dass mehrere Kammern gebildet werden und entsprechend auch verschiedene Wirkstoffe abgebbar sind.

Bezugszeichenliste:

1 Behälter

2 Flaschenhals 3 Kragen

4 Kapsel

5 Verschluss

6 Garantieband

7 Trinktülle 8 Kappe

9 Überwurfmantelwand

10 Innengewinde

11 Füllleitung

12 erste Membran 13 Schweissstempel

14 geheizter Formstempel

20 aseptische Kammer

16 Stoff

17 weitere Membran 18 elektrischer Schweissstempel

30 Trockenraum