複合材料包裝件、用於複合材料包裝件的包裝件層壓製品以及包裝套筒坯料的製作方法

2023-05-16 02:46:31 2

本發明涉及一種複合材料包裝件，特別是涉及用於液體食品的飲料盒包裝件，所述複合材料包裝件至少部分地由包裝件層壓製品構成，所述複合材料包裝件具有：包裝件基體、包裝件底部和包裝件山形牆頂部，其中，所述包裝件山形牆頂部具有橫向密封接縫，並且包括至少一個包裝件山形牆板，其中，所述包裝件山形牆板部分地由橫向密封接縫界定且部分地由至少部分地彎曲和摺疊的前邊沿(leadingedge)界定。

本發明還涉及具有至少一個紙板承載層和至少一個聚合物層的包裝件層壓製品，其具有加工到材料中的多條摺痕，從而預先限定用於形成包裝件邊緣的包裝件摺痕線。

最後，本發明涉及由包裝件層壓製品構成的包裝套筒坯料，所述包裝件層壓製品具有至少一個紙板承載層和至少一個聚合物層且具有加工到材料中的多條摺痕，從而預先限定用於形成包裝件邊緣的包裝件摺疊線，所述包裝件層壓製品以一個複合材料包裝件為間隔被切割成一定尺寸，並且通過縱向密封接縫接合以形成管。

背景技術：

在包裝技術領域中，複合材料包裝件很久以前就屬於現有技術的一部分。因此，例如具有由不同的包裝材料(諸如，紙和塑料)製成的飲料盒，該包裝材料在完全接合併且印刷時形成包裝件層壓製品。層結構可以根據需求來改變，因此，例如還插入鋁層以用於無菌產品，以便實現對氣體和光的良好的阻擋效果。

在包裝機中進行實際上的包裝件的成形和填充過程以及封閉過程以形成包裝件，包裝機根據其主要功能通常還被稱為成型機/填充機/密封機。在該情況下，已經完成了制管工藝和套筒工藝。然而在第一工藝中，包裝件層壓製品作為連續的材料(捲起的幅材)被供應到該機器，而在後一工藝中，包裝件層壓製品已經以一個包裝件的間隔被切割成一定尺寸。而且，該種坯料通常還已經被在周圍包裹以形成管，並且通過縱向密封接縫接合以形成所謂的包裝件套筒坯料，該包裝件套筒坯料然後準備好在合適的機器中加工為半成品。可能的填充產品主要為液體食品(諸如，飲料、湯或酸奶)。固化、漿糊狀或塊狀的產品等也是可以想到的。

通過包裝件層壓製品或包裝套筒坯料的形成、接合以及有時甚至通過分離的過程來製造該包裝件。為此，該材料尤其被摺疊(機器摺疊)，使得例如形成包裝件底部和包裝件山形牆，並且包裝件邊緣形成在包裝件基體上。為了給該材料提供所需的柔性，在製造該材料期間加工了合適的摺痕。例如，在追溯到本申請人的德國專利申請de10326106a1中示出了這種在製造該包裝件層壓製品的期間的摺痕工藝。該實施方式示出了適合於套筒工藝的有摺痕的包裝件。包裝件輔助件(其為消費者市場所大量需求的，諸如可重新封閉的密封件，打開和傾倒裝置、吸管、拉片等)通常需要額外地對包裝件層壓製品預處理，例如以局部引入的薄弱部的形式來預處理，該局部引入的薄弱部諸如預層壓孔或特殊的穿孔等。

同時，已知並且可以使用所有種類的包裝形式。因此，有以下這樣的包裝體：其具有特殊形成的邊緣、額外的板、彎曲部和彎曲表面。包裝件的頂部區域例如由平坦的山形牆頂部或傾斜的山形牆頂部(例如，作為鞍形屋頂部或單斜屋頂部)封閉或由更特殊的形狀封閉。而且，分離地製成的形成部也是可以用於包裝件的頂部區域和包裝件的底部。

歐洲申請ep1332969a1例如示出了具有單斜屋頂部的傾斜的山形牆頂部包裝件。用於隨後的摺疊過程的合適的摺痕類型已經被加工到適合於此目的的包裝件層壓製品中。而且，薄弱部被引入到預先確定的開口的區域中和用於這個實施方式的傾倒裝置的區域中。

申請人所擁有的歐洲專利ep1216192b1示出了在此在套筒工藝中製造的相對成角度的包裝件，其中傾倒元件裝配到傾斜的山形牆板上。板的傾斜增大了用於待應用的傾倒元件的表面面積，或可以將其直徑布置得更寬泛。這是例行需求，因為其傾倒行為以這樣的方式是被可期望地改進。

通過彎曲的包裝件前邊沿(所謂的「微笑曲線」)可以實現山形牆板的額外的增大，尤其是，如同樣描述在非專利文獻xp-00824919中的。

各種包裝件已經使用了該類型的彎曲的包裝件前邊沿，因此，例如，還有在國際公布wo2004/076302a1中作為示例所示出的一些形式。

然而，對於不具有傾倒元件的包裝件而言，同樣也期望有增大的板。因此，增大的山形牆頂部的形狀通常使得包裝件看起來更引人注意和吸引人的。而且，增大的山形牆頂部為印刷的裝飾提供了更大的展示表面。此外，彎曲的包裝件前邊沿允許消費者更容易地直接從包裝件飲用(「在行走時」)，這由於彎曲的邊緣更有效地對應於人嘴部的人體工程學。

然而，以這樣的方式製造的板不形成平坦表面，它們反而形成根據摺疊和受迫成形工藝而向內彎曲或向外彎曲的表面。然而，這種類型的板通常在審美方面是不被期望的，並且作為功能性表面也是不利的。如果傾倒元件待裝配，則它們需要儘可能平坦的表面，另外特別是，如果它們通過熔融的粘合劑來接合，則它們需要儘可能平坦的表面。然而，對於其它接合方法(諸如，熱空氣或超聲)，也總是期望平坦的表面。

而且，在這種類型的摺疊的情況下，通常可以觀察到重置效果(reseteffect)或強度的損失，這不利地影響了該包裝件的尺寸完整性並且通常使得它們看起來不很吸引人。

技術實現要素：

因此，本發明的目的是配置並改進之前已經詳盡闡述的開頭提到類型的複合材料包裝件、包裝件層壓製品以及包裝套筒坯料，從而克服所描述的缺點。特別是，改進了質量和功能性。

該目的通過根據本發明的一個實施方式的複合材料包裝件來實現，其中，該複合材料包裝件特別是用於液體食品的飲料盒包裝件的複合材料包裝件，並且，該複合材料包裝件至少部分地由包裝件層壓製品構成且具有：包裝件基體、包裝件底部和包裝件山形牆頂部，其中，所述包裝件山形牆頂部具有橫向密封接縫並且包括至少一個包裝件山形牆板，其中，所述包裝件山形牆板部分地由所述橫向密封接縫界定且部分地由至少部分地彎曲和摺疊的前邊沿界定，其中，包裝件山形牆板大體上具有超橢圓的形狀，所述超橢圓具有至少兩個相互平行的部分，從而包裝件山形牆板形成至少在平行的部分之間的平面，並且兩個補充板形成在橫向密封接縫和包裝件山形牆板之間。超橢圓(superellipse)在橢圓和矩形之間的一半處。因此，曲率大體上在橢圓的主頂點的區域中和輔助頂點的區域中減小。這些區域因此是局部地「平坦的」。這樣的近似還可以導致張力的減小，並且導致特別在橢圓焦點的中間部分中的更好地形成的板。

根據本發明，超橢圓的包裝件山形牆板具有至少兩個互相平行的部分。這種類型的輪廓(該輪廓的部分是直的)可以是期望的，或可以根據包裝件的形式來提供，因為特別好的摺疊必須形成在這些區域中。而且，包裝件板形成至少在平行的部分之間的平面，從而該平面例如被設置為有利的功能性表面。因此，傾倒元件可以例如以簡化的方式裝配在平面部分上，或特別合適的用於吸管的預定開口區域可以形成。類似地，符合平面的裝飾可以給包裝件提供特別的審美質量。

而且，清楚的是，通用類型的複合材料包裝件由於其材料特徵、製造工藝和製造誤差而僅僅可以近似於數學理想形式。包裝件山形牆板的至少幾乎封閉的(即，連續的)邊緣輪廓允許很好地近似於平面。在包裝件層壓製品中的硬張力過渡(hardtensiontransitions)通過包裝件邊緣的彎曲來最小化，這對於包裝件的尺寸的完整性和強度具有積極的效果。最後，以這種方式還可簡化和改進在形成和配置複合材料包裝件期間的摺疊過程。

本發明的基本的目的還通過包裝件層壓製品來實現，該包裝件層壓製品被構造成：其適合於製造該類型的複合材料包裝件。

最後，根據本發明的包裝套筒坯料被構造成其可以製造該類型的複合材料包裝件。

本發明的另一教導提供了包裝件山形牆板相對於包裝件基體傾斜，或者，整個包裝件山形牆頂部相對於包裝件基體傾斜。通過包裝件板的根據本發明彎曲的前邊沿，如果包裝件層壓製品與包裝套筒坯料的平行的摺痕和切口也保持可能，則包裝件山形牆板必須向前傾斜。這簡化了製造。傾斜的板和/或完全的傾斜的山形牆區域還提供了這樣的優點：更大的展示表面和例如可用於待裝配的傾倒元件的空間最大化。

根據本發明的實施方式的另一類型提供了包裝件山形牆板具有包裝件層壓製品的同心的薄弱部，並且如果適當的話，裝配傾倒元件。傾倒元件或用於吸管的預定刺破點通常需要引入到包裝件層壓製品中的局部薄弱部，該局部薄弱部有利地在包裝件板的中心中。

複合材料包裝件的另一實施方式提供了，前邊沿在兩側處形成兩個向上突出的局部尖端。例如，當補充板不設置在山形牆板的前部和包裝件的前部之間時，形成這樣的尖端。這種類型的尖端通常給包裝件、特別是給包裝件山形牆頂部提供了良好的強度，特別是還當包裝件的前部在包裝件基體上形成不具有預定的前包裝件邊緣的彎曲表面時提供了良好的強度。

附圖說明

在下文中，參考示出一個實施方式的附圖更詳盡地描述本發明。附圖中：

圖1示出了從前上方觀看的根據本發明的具有傾倒元件的複合材料包裝件的透視圖；

圖2示出了從前上方觀看的來自圖1的具有隱藏的傾倒元件的複合材料包裝件的透視圖；

圖3示出了來自圖1的具有隱藏的傾倒元件的複合材料包裝件的包裝件山形牆板的平面圖；

圖4示出了用於來自圖1的複合材料包裝件的包裝材料的截面圖；

圖5示出了用於製造圖1中示出的複合材料包裝件的、以一個包裝件為間隔的包裝件層壓製品的平面圖；

圖6a示出了用於製造圖1中示出的複合材料包裝件的包裝套筒坯料的前側的透視圖；以及

圖6b示出了來自圖6a的包裝套筒坯料的後側。

具體實施方式

圖1中示出的根據本發明的複合材料包裝件p的實施方式由以下部分形成：包裝件基體1、封閉所述包裝件基體的包裝件底部2以及形成包裝件的頂部的包裝件山形牆3。所有三個部分由同一個包裝材料通過形成摺疊過程來成形。因此，包裝件底部2經由包裝件摺疊線8在包裝機中的摺疊芯軸上成形，並且通過超聲(替選地，例如熱空氣、粘合劑等是可以想到的)來封閉。然後經由敞開的頂部區域用所需的包裝產品來填充底部封閉的半成品的包裝產品，並且然後通過另外的包裝件摺疊線8，形成相對於包裝件基體1向前傾斜的包裝件山形牆3，包裝件山形牆3通過超聲熔接的橫向密封接縫12將包裝件封閉。包裝件山形牆3的成形期間所產生的多餘的包裝材料部分形成包裝件耳部13，包裝件耳部經由摺疊而放置在包裝件基體1的周圍，並且附接至包裝件基體1的側壁。由於摺疊和成形過程，在複合材料包裝件p上製成了不同限定的包裝件邊緣5。在示出的實施方式中，傾倒元件15裝配到包裝件山形牆3，產品可以從傾倒元件傾倒出。

在圖2的視圖中，傾倒元件已經被隱藏，從而包裝材料(參見下面的描述)的局部薄弱部14和包裝件山形牆板4可容易地看到。該附圖清楚地示出了包裝件山形牆板4同樣相對於包裝件山形牆3傾斜，包裝件山形牆3在任何情況下已經是傾斜的。包裝件山形牆板4的前部分形成了部分彎曲的前邊沿6，部分彎曲的前邊沿6限定了由於其摺疊而相對於包裝件基體1的特殊的包裝件邊緣5。該前邊沿6側向地併入到局部尖端31、局部尖端32中，局部尖端31、局部尖端32形成了包裝件山形牆的前拐角並且總是突出超過前邊沿6。這些是由包裝件山形牆板4的額外的傾斜形成的。

圖3示出了包裝件山形牆板4的豎直的平面圖。該輪廓描述了超橢圓43的形狀。形成兩個互相平行的第一部分44，同時，前第一部分形成包裝件山形牆3的相對於前包裝件基體1的前邊沿6的一部分，並且後第一部分形成橫向密封接縫12的足部區域摺疊。此外，包裝件山形牆板4的兩個另外的平行部分44』部分地與側向包裝件山形牆包裝件邊緣5重合。平面45在第一平行部分44之間延伸(用虛線表示)，該平面45居中地容納包裝材料的薄弱部14並且為圖1中示出的傾倒元件15外圍地提供應用表面。由於包裝件山形牆板4描述了具有兩個互相平行的第一部分44的超橢圓43的形狀，因而包裝件山形牆板4至少形成了在平行的第一部分44之間的平面45，從而兩個補充板46形成在橫向密封接縫12與包裝件山形牆板4之間。

圖4示出了具有兩側上層壓有聚合物層17的紙板承載層16的包裝材料的層結構。在所示出且在該方面優選的實施方式中，薄弱部14被配置為預層壓孔。在該方面，在層壓過程之前，在紙板承載層16中衝壓出孔，從而在完成的包裝材料中，局部薄弱部14僅僅由聚合物層17形成。

圖5示出了設置有摺痕7的包裝材料的間隔，作為準備使用的包裝件層壓製品l，以用於形成複合材料包裝件p。摺痕7預先限定了用於運輸和包裝件製造的隨後的摺疊線和摺痕線8，這些摺疊線和摺痕線中的一些形成了隨後的包裝件邊緣5。而且，包裝件層壓製品l印刷有裝飾部(未示出)並且初始地提供為連續的材料(卷材)。

圖6a和圖6b示出了包裝套筒坯料m的上側和下側，該包裝套筒坯料m被以待製造的複合材料包裝件p的間隔切割成一定的尺寸，並且經由縱向接縫18接合以形成管。所述包裝套筒坯料經由側向摺疊線而平坦地放置，以用於節約空間的分派(例如，在紙板包裝件中)。包裝套筒坯料m最後被供應到包裝機(在這裡在套筒工藝中操作)，包裝機使複合材料包裝件p成形、填充和封閉。