Verpackung mit einer nachträglich eingeformten formschlüssigen Verbindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackung mit einer Verpackungsmulde, in die ein Verpackungsgut einfüllbar und die mit einem Deckel verschlossen ist, wobei mindestens eine formschlüssige Verbindung die Verpackungsmulde mit dem Deckel verbindet und die Verbindung aus einem ersten und einem zweiten Verbindungsmittel besteht. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung sowie eine Verpackungsmaschine.

Verpackungen bestehen in der Regel aus einer Verpackungsmulde, in die das Verpackungsgut, beispielsweise Lebensmittel, einfüllbar ist. Diese Verpackungsmulde wird dann mit einem in der Regel vorgeformten Deckel verschlossen. Um die Abzugskraft des Deckels von der Verpackungsmulde nach dem erstmaligen Offen zu erhöhen, ist es für die Wiederverschließbarkeit von Vorteilhaft, wenn zwischen dem Deckel und der Verpackungsmulde mindestens eine formschlüssige Verbindung vorhanden ist. Diese formschlüssige Verbindung besteht aus zwei Verbindungselementen, beispielsweise einer Nut und einer Feder, wobei die Feder in die Nut eingeführt wird.

Derzeit werden die Verbindungselemente beim Tiefziehen in den Deckel bzw. in die Verpackungsmulde eingeformt. Da der Deckel bzw. die Verpackungsmulde jedoch nach dem Tiefziehen wieder aus dem jeweiligen Tiefziehwerkzeug entformbar und ein Verbindungselement in das andere einführbar sein muss, ist man bei diesem Verfahren bezüglich der Form der Verbindungselemente sehr stark eingeschränkt.

Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verpackung zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist.

Gelöst wird die Aufgabe mit einer Verpackung mit einer Verpackungsmulde, in die ein Verpackungsgut einfüllbar und die mit einem Deckel verschlossen ist, wobei mindestens eine formschlüssige Verbindung die Verpackungsmulde mit dem Deckel verbindet und die Verbindung aus einem ersten und einem zweiten Verbindungselement besteht, bei der mindestens ein Verbindungselement zumindest

teilweise in die Verpackung eingeformt worden ist, nachdem die Verpackungsmulde mit dem Deckel verschlossen worden ist.

Es war für den Fachmann überaus erstaunlich und nicht zu erwarten, dass die erfindungsgemäße Verpackung eine beliebig geformte formschlüssige Verbindung zwischen dem Deckel und der Verpackungsmulde aufweisen kann. Dadurch ergeben sich eine sehr große Gestaltungsmöglichkeiten der formschlüssigen Verbindung zwischen der Verpackungsmulde und dem Deckel, so dass beispielweise die Kraft, die benötigt wird, um den Deckel von der Verpackungsmulde zu entfernen, sehr exakt einstellbar ist. Die erfindungsgemäße Verpackung ist einfach und kostengünstig herzustellen.

Erfindungsgemäß besteht die Verpackung aus einer Verpackungsmulde, in die das Verpackungsgut einfüllbar ist und einem Deckel. Vorzugsweise sind sowohl die Verpackungsmulde als auch der Deckel aus einem Kunststoffmaterial gefertigt und jeweils tiefgezogen. Das Kunststoffmaterial kann vergleichsweise steif und/oder geschäumt sein. Zwischen dem Deckel und der Verpackungsmulde ist mindestens eine, vorzugsweise jedoch mehrere, formschlüssige Verbindungen angeordnet, wobei der Formschluss so wirkt, dass die Kraft, die benötigt wird, um den Deckel von der Verpackungsmulde zu lösen, erhöht wird. Die formschlüssigen Verbindungen können beliebig über den Umfang der Verpackung verteilt sein. Des weiteren können die formschlüssigen Verbindungen mit einem Gelenk kombiniert werden, wobei mindestens eine formschlüssige Verbindung dann gegenüber dem Scharnier(Gelenk) angeordnet ist. Des weiteren können die formschlüssigen Verbindungen auch als Schnappverbindungen für den Wiederverschluss der Verpackungen verwendet werden. Die formschlüssige Verbindung besteht erfindungsgemäß aus einem ersten und einem zweiten Verbindungsmittel, die ineinander greifen und somit die formschlüssige Verbindung bewirken. Als Verbindungselemente kommen alle dem Fachmann geläufigen Verbindungselemente in Frage, mit denen es möglich ist, einen Formschluss zwischen der Verpackungsmulde und dem Deckel zu erzielen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Verbindungselement jedoch um eine Nut- Feder-Verbindung oder um zwei Kugelteilschalen, die ineinander greifen.

Vorzugsweise erstreckt sich die Verbindung parallel zur Transportrichtung der Folienbahn, aus der die Verpackungsmulde hergestellt wird. Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vereinfacht die Werkzeuge bzw. deren Anordnung in einer Verpackungsmaschine, die benötigt werden, um die Verbindungselemente der formschlüssigen Verbindung in die Verpackungsmulde bzw. den Deckel einzuformen.

Erfindungsgemäß weist die Verpackung mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei oder mehrere, formschlüssige Verbindungen auf.

Vorzugsweise sind der Deckel und die Verpackungsmulde im Bereich einer Siegelebene aneinander gesiegelt. Vorzugsweise ist diese Siegelung peelbar, so dass die Verpackung mittels der formschlüssigen Verbindung wieder verschließbar ist.

Die Verbindungen sind, vorzugsweise durch Thermoformen in die Verpackungsmulde eingebracht. Vorzugsweise erfolgt das Einbringen der Verbindung von Innen nach Außen; d.h. im Bereich der Verbindung vergrößert sich der Umfang der Verpackung. Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass die Fläche, durch die das Verpackungsgut entnommen werden kann durch die Einformungen nicht reduziert wird oder dass zusätzliche Ausbuchtungen hergestellt werden müssen, in die die Verbindungen dann eingeformt werden, wie es beispielsweise in der EP 0 367 603 A2 offenbart ist.

Vorzugsweise befindet sich die Einformung in den Seitenwänden der Verpackungsmulde.

Vorzugsweise ist der Deckel an die Verpackungsmulde gesiegelt. Diese Siegelung ist vorzugsweise peelbar. So dass die Verbindung, nach erstmaligem Offen der Verpackung als Wiederverschluss dient. Vorzugsweise ist der Deckel entlang einer im wesentlichen horizontalen Siegelebene an die Verpackungsmulde gesiegelt.

Bei den Verpackungen kann es um beliebig geformte Verpackungen handeln. Vorzugsweise weisen die Verpackungen jedoch im wesentlichen eine viereckige oder runde Grundfläche auf.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackung aufweisend eine Verpackungsmulde und einen Deckel, wobei die Verpackungsmulde mit dem Deckel verschlossen wird, bei dem anschließend eine formschlüssige Verbindung, die den Deckel mit der Verpackungsmulde verbindet, in die Verpackung eingeformt wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Verpackungen herzustellen, die beliebig geformte formschlüssige Verbindungen zwischen der Verpackung und dem Deckel aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren ist einfach und kostengünstig durchzuführen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Deckel an die Verpackungsmulde gesiegelt, bevor die formschlüssige Verbindung hergestellt worden ist. Vorzugsweise ist die Siegelung peelbar.

Vorzugsweise erfolgt die Herstellung der Verpackung taktweise; d.h. immer ein Format bestehend aus mehreren Verpackungen werden taktweise entlang einer Verpackungsmaschine transportiert. Das Einformen der Verbindungen erfolgt dann während eines Stillstandes der herzustellenden Verpackungen. Dafür wird vorzugsweise ein Werkzeug vertikal verschoben, das mindestens ein vorzugsweise mehrere Prägemittel aufweist. Mit diesen Prägemitteln werden die Verbindungen hergestellt.

Zur eigentlichen Herstellung der Verbindungen werden die Prägemittel dafür vorzugsweise quer zur Transportrichtung der Verpackungen entlang der Verpackungsmaschine verschoben und formen dadurch die Verbindung in die Verpackungsmulde bzw. den Deckel ein. Nach der Herstellung werden die Prägemittel wieder eingezogen und vertikal nach oben bewegt, so dass die Verpackungen um einen Takt weitertransportiert werden können.

Vorzugsweise wirken die Prägemittel mit einem Gegenlager zusammen, beispielsweise um zu vermeiden, dass sich die Verpackung beim Einformen der Verbindung verzieht. Insbesondere bei runden Verpackungen ist es bevorzugt, wenn

die Gegenlager vertikal verschiebbar angeordnet sind. Sobald sich die Verpackungen unterhalb der Prägemittel befinden, werden die Gegenlager hochgefahren, so dass die an den Verpackungsmulden anliegen. Bevor die Verpackungen weitertransportiert werden, werden die Gegenlager wieder abgesenkt.

Vorzugsweise werden Gegenlager vor dem Absenken verdreht.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verpackungsmaschine, die ein Prägemittel aufweist, mit dem ein Verbindungsmittel in eine Verpackung einformbar ist.

Vorzugsweise ist dieses Prägemittel quer zur Transportrichtung der Folienbahn verschiebbar gelagert, so dass sie reversibel in Eingriff mit der Verpackungsmulde bzw. dem Deckel bringbar ist. Weiterhin bevorzugt ist das vertikal verschiebbar angeordnet, damit es nach dem Einformen der Verbindung aus dem Bereich der Verpackung entfernt werden kann.

Vorzugsweise arbeitet die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine taktweise. Die Verpackungen eines Formates werden dabei immer um eine gewisse Wegstrecke taktweise weitertransportiert. Die Beareitung der Verpackung so auch das Einformen der Verbindung erfolgt während des Stillstands der Verpackungen.

Weiterhin bevorzugt weist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine Gegenlager auf, mit denen dem Prägemittel zusammenwirken. Durch diese bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung können die Verbindungselemente der formschlüssigen Verbindung schneller und exakter in die Verpackungsmulde bzw. in den Deckel eingeformt werden. Des weiter wird ein Verziehen der Verpackung während der Herstellung der Verbindung vermieden.

Diese Gegenlager können vertikal verschiebbar angeordnet sein. Dies ist insbesondere bei runden Verpackungen bevorzugt. Vorzugsweise werden die Gegenlager vor dem Absenken um eine vertikale Achse gedreht, bis eine in dem Gegenlager vorhandene Ausnehmung deckungsgleich mit der eingeformten

Verbindung ist. Sodann ist ein problemloses Absenken der Verpackungsmulde möglich.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine eine Siegelstation auf, in der der Deckel an die Verpackungsmulde gesiegelt wird. Vorzugsweise sind die Prägemittel der Siegelstation bezogen auf Laufrichtung der Folie, aus der die Verpackungsmulde bzw. der Deckel hergestellt wird, nachgeordnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren 1 bis 7 erläutert. Diese Erläuterungen sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. Die Erläuterungen gelten für alle Gegenstände der vorliegenden Erfindung gleichermaßen.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Verpackung,

Figur 2 zeigt zwei mögliche Ausführungsformen der formschlüssigen Verbindung,

Figur 3 zeigt die erfindungsgemäße Verpackungsmaschine mit den Prägemitteln und

Figur 4 zeigt weitere Details des Prägemittels gemäß Figur 3.

Figur 5 zeigt ein Format an runden Gegenlagern zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackung.

Figur 6 zeigt einen Schnitt und ein Detail der Gegenlager gemäß Figur 5.

Figur 7 zeigt den Antrieb der Gegenlager.

In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Verpackung dargestellt, die aus einer Verpackungsmulde 2 und einem Deckel 3 besteht. In die Verpackungsmulde 2 kann ein Verpackungsgut, beispielsweise Lebensmittel, eingelegt werden. Die Verpackungsmulde 2 wird sodann mit dem Deckel 3 verschlossen. Nachdem die

Verpackungsmulde mit dem Deckel verschlossen worden ist, wird die formschlüssige Verbindung 4 in den Deckel und/oder in die Verpackungsmulde eingeformt. Im vorliegenden Fall wird die formschlüssige Verbindung sowohl in den Deckel 3 als auch in die Verpackungsmulde 2 eingeformt. Die erfindungsgemäße Verpackung wird auf einer Verpackungsmaschine hergestellt, wobei die Verpackungsmulde und der Deckel entweder als fertig geformte Teile in die Verpackungsmaschine eingelegt oder beispielsweise durch Tiefziehen in eine plane Folienbahn eingeformt werden. In jedem Fall werden die Verpackungen entlang der durch den Pfeil dargestellten Laufrichtung innerhalb der Verpackungsmaschine, vorzugsweise taktweise, transportiert. Der Fachmann erkennt, dass in dem vorliegenden Fall die formschlüssige Verbindung 4 parallel zu der Laufrichtung der Verpackungsmaschine angeordnet ist, was die Gestaltung der Verpackungsmaschine erheblich vereinfacht, was anhand der Figuren 3 und 4 näher erläutert wird. Der Deckel und die Verpackungsmulde werden im Bereich der Siegelebene peelbar aneinander gesiegelt, bevor die formschlüssige Verbindung in die Verpackung eingeformt worden ist.

In Figur 2 sind zwei mögliche Gestaltungsformen der formschlüssigen Verbindung dargestellt. In der linken Darstellung ist eine spitz zulaufende Nut gezeichnet, die sich in und aus der Papierebene erstreckt. Dadurch, dass die formschlüssige Verbindung erst in den Deckel bzw. die Verpackungsmulde eingeformt wird, nachdem der Deckel auf die Verpackungsmulde aufgesetzt worden ist, lassen sich Formen der formschlüssigen Verbindung realisieren, die gemäß dem Stand der Technik nicht möglich waren. Beispielsweise war es nicht möglich, eine in der linken Darstellung gezeichnete derart spitze Nut bzw. Feder herzustellen, ohne dass diese entweder nicht mehr entformbar gewesen wäre oder beim Zusammenfügen des Deckels und der Verpackungsmulde nicht beschädigt worden wäre.

Im rechten Teil der Abbildung 2 ist eine halbkugelförmige Ausgestaltung der formschlüssigen Verbindung dargestellt. Der Fachmann versteht, dass vorteilhafter Weise über den Umfang der Verpackungsmulde verteilt mehrere derartige kugelförmige Formschlussverbindungen angeordnet sind. Im übrigen wird auf die Ausführung zu der linken Ausführungsform gemäß Figur 2 verwiesen.

In Figur 3 ist das Prägemittel der erfindungsgemäßen Verpackungsmaschine dargestellt. Die mit einem Deckel verschlossene Verpackungsmulde (nicht dargestellt) wird in die Papierebene hinein transportiert und in den Aussparungen 12 des Werkzeuges 8 kurzzeitig angehalten. Sobald sich die Verpackung innerhalb der Aussparung 12 in einer stationären Lage befinden, werden die Prägemittel 5, 6, die sich an Verschiebemitteln 9, 10 befinden, abgesenkt und nach rechts bzw. nach links verschoben, so dass sie mit der Verpackung in Eingriff geraten und die jeweiligen Verbindungselemente im wesentlichen gleichzeitig in den Deckel bzw. in die Verpackungsmulde einformen. Während des Einformens wirken die Prägemittel 5, 6 mit Gegenlagern 7, die an dem Werkzeug 8 angeordnet sind, zusammen. Sobald die Verbindungselemente der formschlüssigen Verbindung hergestellt worden sind, werden die Werkzeuge wieder zurückbewegt und die so fertig gestellten Verpackungen werden um einen Takt weiter transportiert. Die Bewegung der Verstellelemente 9, 10 ist durch die beiden Doppelpfeile dargestellt. Dadurch, dass sich die formschlüssigen Verbindungen parallel zu der Transportrichtung der Verpackung befinden, muss das Werkzeug 8 nicht absenkbar gestaltet werden, was einen erheblichen konstruktiven Vorteil darstellt. Die Prägemittel 5, 6 können beheizbar ausgeführt werden.

Figur 4 entspricht im wesentlichen Figur 3, wobei in dem vorliegenden Fall noch die Schläuche 11 dargestellt sind, mit denen die Verschiebung der Verstellmittel 9, 10 quer zur Transportrichtung der Folienbahn bewirkt wird.

Figur 5 zeigt ein zweireihiges Format mit jeweils vier Gegenlagern 7 zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungselemente an Verpackungen, die in einem entsprechenden Format angeordnet sind. Diese Gegenlager 7 weisen jeweils eine Nut 13 auf, die mit dem Prägemittel (nicht dargestellt) zusammenwirkt, um das erfindungsgemäße Verbindungselement in die Seitenwand der Verpackungsmulde und in den Deckel einzuprägen. Des weiteren weist das erfindungsgemäße Gegenlager vier Ausnehmungen 14 auf, an denen die Nut unterbrochen ist und die bis zu dem oberen Rand des Gegenlagers 7 reichen. Zwei geheizte Prägemittel (nicht dargestellt) werden quer zu der mit dem Pfeil dargestellten Transportrichtung nach außen gedrückt und prägen dadurch die formschlüssige Verbindung in dem Deckel bzw. die Seitenwand der Verpackungsmulde. Sodann werden die Prägemittel

wiederzurückgezogen und zeitgleich oder kurz danach die Gegenmittel mittels eines Antriebs im oder gegen den Uhrzeigersinn um 45° gedreht, bis die Ausnehmungen 14 deckungsgleich mit den formschlüssigen Verbindungen in den Verpackungen sind. Danach können die Gegenlager 7 abgesenkt werden, ohne die formschlüssige Verbindung zu beschädigen und die mit der formschlüssigen Verbindung versehenen Verpackungsmulden können um einen Takt weitertransportiert werden. Zwischen zwei Takten werden die Gegenlager wieder um 45° in ihre ursprüngliche Lage zurückgedreht und können, sobald der Weitertransport der Verpackungsmulden beendet ist, mit einem weiteren Format von Verpackungen in Eingriff gebracht werden, um formschlüssige Verbindungen in die Verpackung einzufügen.

In Figur 6 ist ein Schnitt durch eine Reihe von Gegenlagern 7 sowie eine Vergrößerung B dargestellt. Deutlich ist zu erkennen, dass die Gegenlager 7 um eine vertikale Achse 15 drehbar ist. Die Verdrehung erfolgt im vorliegenden Fall jeweils 45° im und gegen den Uhrzeigersinn mittels eines Zahnriemens 17,. der jeweils mit einem Zahnrad 16 in Eingriff steht. Der Fachmann versteht, dass auch jeder andere Antrieb in Frage kommt. Der Fachmann versteht, daß die Einformung der Verbindungen nicht quer zur Transportrichtung erfolgen muß, sondern auch an jeder anderen Stelle angeordnet sein kann.

Der Antrieb des Zahnriemens 17 ist in Figur 7 dargestellt. Dieser erfolgt in dem vorliegenden Fall durch einen Pneumatikzylinder 18, der einen Hebel 19 im und gegen den Uhrzeigersinn abwechselnd antreibt. Dieser Antrieb wird durch den Zahnriemen 17 auf alle zehn Zahnräder 16 übertragen und treibt diese synchron an. Der Fachmann versteht, dass auch jeder andere Antrieb in Frage kommt.

Bezugszeichenliste

1 Verpackung

2 Verpackungsmulde

3 Deckel

4 formschlüssige Verbindung

4', 4" Verbindungselemente der formschlüssigen Verbindung, Nut, Feder

5, 6 Prägemittel

7 Gegenlager

8 Werkzeug

9, 10 Verschiebemittel

11 Schlauch

12 Kammer innerhalb des Werkzeugs 8

13 Nut

14 Ausnehmungen

15 Vertikale Achse

16 Zahnrad

17 Zahnriemen

18 Pneumatikzylinder

19 Hebel