VERFAHREN ZUM ZUMINDEST TEILWEISEN VERSCHLIESSEN EINER HAUPTÖFFNUNG EINES TRINKHALMES

Beschreibung:

Trinkhalme zum Ansaugen und Trinken von Flüssigkeiten sind in verschiedenen Ausgestaltungen lange bekannt. In einer grundlegenden Ausführung handelt es sich dabei um einen länglichen, an den beiden Enden offenen Tubus, wobei das eine Ende in die aufzunehmende Flüssigkeit getaucht und das andere Ende von einem Konsumenten in den Mund genommen wird.

In jüngerer Zeit existieren auch Varianten, bei denen die Öffnung an dem von dem Konsumenten in den Mund zu nehmenden Ende des Trinkhalms verschlossen ist und stattdessen mehrere, beispielsweise vier, kleine Löcher am oberen Ende des Trinkhalms im Bereich der Wandung vorgesehen sind, durch die die Flüssigkeit angesaugt werden und in den Mund des Konsumenten gelangen kann. Derartige Trinkhalme sind auch unter dem Namen „Sensory Straw“ bekannt. Durch das aus mehreren kleinen Öffnungen austretende Getränk wird ein verändertes und vielfach als angenehmer empfundenes Trinkgefühl bewirkt, da die Flüssigkeit nicht in einem einzigen Strom aus der Hauptöffnung austritt, sondern durch die kleinen Löcher gleichzeitig in unterschiedliche Bereiche des Mundes gelenkt wird. Unter einem endseitigen Verschließen eines Trinkhalms wird dabei im Sinne der Erfindung ein zumindest teilweises Verschließen einer Hauptöffnung eines Trinkhalms verstanden.

Das endseitige Verschließen der Hauptöffnung erfolgt bei Trinkhalmen, welche aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polyethylen oder Polypropylen gefertigt sind, auf einfache Weise durch Verschweißen unter Anwendung von Wärme und Druck. Anschließend werden die Austrittsöffnungen als kleine Löcher in die Wandung des Trinkhalms gebohrt oder gestanzt.

Ein weltweit zunehmendes Umwelt- und Nachhaltigkeitsbewusstsein hat in den letzten Jahren zu politischen und wirtschaftlichen Vorgaben geführt, wonach Kunststoffverpackungen zukünftig zu reduzieren und insbesondere Einwegartikel aus Kunststoff möglichst gänzlich zu vermeiden sind. In diesem Zusammenhang werden auch Trinkhalme zunehmend aus anderen, vorzugsweise biologisch abbaubaren Materialien hergestellt. So existieren bereits Trinkhalme auf Basis von Papier oder Zuckerrohr.

Um einen Trinkhalm auf Basis von Papier als „Sensory Straw“ auszubilden, müssen andere Techniken zum Verschließen der endseitigen Öffnung angewendet werden als bei Trinkhalmen aus Kunststoff. Anstelle eines Verschweißens kommt hier grundsätzlich ein Verkleben des Endbereichs des Trinkhalms in Frage. Hierzu ist eine kleine Klebstoffmenge in einen Endbereich des Trinkhalms einzubringen und gezielt zu positionieren. Anschließend wird dieser Bereich so zusammengedrückt, dass die Wandungsbereiche des Trinkhalms miteinander verkleben und die Öffnung verschlossen wird. Ähnlich wie bei einem Kunststofftrinkhalm sind schließlich kleine Löcher als Austrittsöffnungen in die Wandung zu bohren oder zu stanzen. Problematisch ist bei dieser Vorgehensweise die präzise Positionierung einer definierten kleinen Klebstoffmenge im Inneren des Hohlkörpers. Dies ist verfahrenstechnisch aufwendig und dadurch vergleichsweise zeit- und kostenintensiv.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, ein Verfahren zum endseitigen Verschließen eines Trinkhalms auf Basis von Papier bereitzustellen, welches verfahrenstechnisch einfacher und dadurch schneller und kostengünstiger durchgeführt werden kann als bekannte Verfahren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß Patentanspruch 1 handelt es sich bei der Erfindung um ein Verfahren zum endseitigen Verschließen eines Trinkhalms auf Basis von Papier, umfassend die folgenden Schritte: Bereitstellen eines tubusförmigen Trinkhalms auf Basis von Papier;

Zuschneiden eines Endbereichs des Trinkhalms, so dass ein zungenförmiger Abschnitt ausgebildet wird;

Umlegen des zungenförmigen Abschnitts über die Öffnung des Trinkhalms hinweg, so dass zwei seitliche Öffnungen ausgebildet werden.

Verkleben des zungenförmigen Abschnitts mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms.

Mit anderen Worten sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass in einem Endbereich des Trinkhalms durch entsprechendes Zuschneiden ein laschenartiger, zungenförmiger Abschnitt ausgebildet wird, welcher über die Öffnung des Trinkhalms hinweg umgelegt wird und mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms verklebt wird. Dabei kann der für die Verklebung notwendige Klebstoff entweder auf die Außenseite der Wandung des Trinkhalms oder im Bereich des zungenförmigen Abschnitts aufgebracht werden. In beiden Fällen ist es nicht erforderlich, den Klebstoff in den tubusförmigen Hohlkörper einzubringen. Ein solches Verkleben auf der Außenseite der Wandung des Trinkhalms ist verfahrenstechnisch bedeutend einfacher zu realisieren und kann effizienter und damit kostengünstiger bewerkstelligt werden.

Die Erfindung sieht dabei vor, dass das Umlegen und Verkleben des zungenförmigen Abschnitts mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms derart erfolgt, dass zwei seitliche Öffnungen ausgebildet werden. Mit anderen Worten wird der zungenförmige Abschnitt nur so weit umgelegt, dass seitlich zwei einander gegenüberliegende Öffnungen bestehen bleiben. In dieser Position wird der zungenförmige Abschnitt mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms verklebt. Durch die seitlichen Öffnungen kann im Gebrauch des Trinkhalms Flüssigkeit angesaugt werden und in den Mund eines Konsumenten gelangen. Die Größe dieser Öffnungen kann in gewissen Grenzen über das Maß des Überlapps zwischen dem zungenförmigen Abschnitt und der Wandung des Trinkhalms eingestellt werden.

Das Umlegen des zungenförmigen Abschnitts über die Öffnung des Trinkhalms hinweg kann vorzugsweise durch Einsatz eines Mandrells unterstützt werden. Dabei handelt es sich um einen Rundstab mit einem an die gewünschte Größe der seitlichen Öffnungen angepassten Durchmesser. Durch Umlegen des zungenförmigen Abschnitts in Umfangsrichtung um den Mandrell herum ist es besonders einfach möglich, dem zungenförmigen Abschnitt eine gleichmäßige Krümmung aufzudrängen und die Rundung im Endbereich des Trinkhalms sauber auszuformen. Die Größe der seitlichen Öffnungen kann durch die Wahl von Mandrells unterschiedlicher Durchmesser beeinflusst werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich somit nicht nur dadurch aus, dass es durch den außenseitigen Klebstoffauftrag vereinfacht wird, es weist darüber hinaus auch den Vorteil auf, dass zwei kleine seitliche Öffnungen bereits unmittelbar bei dem endseitigen Umlegen und Verkleben des Trinkhalms ausgebildet werden und nicht in einem nachfolgenden Verfahrensschritt separat eingebracht werden müssen.

Gleichwohl kann es erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass zusätzlich zu den beiden seitlichen Öffnungen weitere kleine Löcher in die Wandung des Trinkhalms eingebracht werden, beispielsweise durch Bohren oder durch Stanzen. Vorzugsweise können dabei zwei weitere, einander diametral gegenüberliegende Löcher in einem einzigen Bohr- oder Stanzvorgang eingebracht werden, indem ein entsprechendes Werkzeug einmal in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des tubusförmigen Trinkhalms komplette durch diesen hindurchgetrieben wird. Ein besonders angenehmes Trinkgefühl wird dabei erreicht, wenn die seitlichen Öffnungen sowie die zusätzlich eingebrachten Löcher im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang des Trinkhalms verteilt angeordnet sind.

Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Verkleben des zungenförmigen Abschnitts mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms ein schnell abbindender, für den Lebensmittelkontakt geeigneter Schmelzklebstoff eingesetzt. Hierbei kann es sich beispielsweise um den unter dem Namen Technomelt Supra PRO 220 Plus bekannten Polyolefin-Schmelzklebstoff der Firma Henkel handeln. Andere geeignete Schmelzklebstoffe können ebenso zum Einsatz kommen. Ein schnell abbindender Schmelzklebstoff weist den Vorteil auf, dass die Verklebung von zungenförmigem Abschnitt und Wandung des Trinkhalms bereits nach kurzem Andruck zuverlässig hält. Darüber hinaus sind derartige Klebstoffe im Allgemeinen migrationsarm und damit in besonderer Weise für den Lebensmittelkontakt geeignet. Der Klebstoff kann in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels einer Düse oder mittels einer Scheibe, aufgetragen werden.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Zuschneiden des Endbereichs des Trinkhalms, indem zwei erste Schnitte entlang zweier erster Schnittlinien ausgehend von einem endseitigen Rand des Trinkhalms in die Wandung des Trinkhalms hinein ausgeführt werden und ein zweiter Schnitt entlang einer zweiten Schnittlinie erfolgt, wobei der zweite Schnitt in einer Richtung parallel zum endseitigen Rand des Trinkhalms erfolgt und die Schnittlinie die Endpunkte der beiden ersten Schnittlinien miteinander verbindet.

Vorzugsweise werden die beiden ersten Schnitte gleichzeitig mit Hilfe eines an einem Punkt des endseitigen Randes angesetzten und unter einem Winkel bezüglich der Längsrichtung des Trinkhalms in die Wandung des Trinkhalms eingeführten Schneidwerkzeugs in einem einzigen Schneidevorgang ausgebildet.

Das Zuschneiden des Endbereichs des Trinkhalms kann somit beispielsweise erfolgen, indem ausgehend von einem endseitigen Rand des Trinkhalms zunächst zwei erste Schnitte entlang zweier erster Schnittlinien über eine Länge von etwa 1 bis 3 cm in einem einzigen Schneidvorgang mit Hilfe eines an einem Punkt des endseitigen Randes schräg angesetzten Messers in die Wandung hinein ausgeführt werden. Durch einen die beiden ersten Schnittlinien an ihren Endpunkten verbindenden zweiten Schnitt in einer Richtung parallel zum endseitigen Rand wird ein Teilbereich aus der Wandung des Trinkhalms herausgetrennt, wodurch gleichzeitig ein zungenförmiger Abschnitt ausgebildet wird, welcher über die Öffnung des Trinkhalms hinausragt.

Die Kontur des zungenförmigen Abschnitts kann grundsätzlich abschließend in gewünschter weise weiter zugeschnitten werden. Durch das beschriebene exakte Ansetzen eines Schneidwerkzeugs an einem Punkt des endseitigen Randes des Trinkhalms und durch das Einführen des Schneidwerkzeugs in die Wandung unter einem Winkel bezüglich der Längsrichtung des Trinkhalms ergibt sich jedoch automatisch ein zungenförmiger Abschnitt, welcher sich in Richtung auf sein freies Ende zu verjüngt und an seinem freien Ende abgerundet ausgebildet ist.

Eine besonders günstige Kontur des zungenförmigen Abschnitts ergibt sich, wenn die beiden zunächst eingebrachten Schnitte unter einem Winkel von etwa 5° bis 35°, vorzugsweise von etwa 10° bis 20° bezüglich der Längsrichtung des Trinkhalms ausgeführt werden. Beispielsweise können die Schnitte unter einem Winkel von etwa 15° bezüglich der Längsrichtung des Trinkhalms in die Wandung eingebracht werden. Das Schneidwerkzeug kann hierzu an einem Punkt des endseitigen Randes angesetzt und unter dem gewünschten Winkel bezüglich der Längsrichtung des Trinkhalms über eine Länge von etwa 1 bis 3 cm in dessen Wandung hineingeführt werden, so dass gleichzeitig zwei Schnitte ausgebildet werden.

Der die beiden ersten Schnittlinien an ihren Endpunkten verbindende zweite Schnitt erfolgt in einer Richtung parallel zum Rand des Trinkhalms und senkrecht zu dessen Längsrichtung. Die Schnitttiefe dieses zweiten Schnitts in den Trinkhalm hinein beträgt vorzugsweise etwa die Hälfte bis 2/3 des Durchmessers des Trinkhalms. Eine besonders günstige Kontur des zungenförmigen Abschnitts ergibt sich, wenn der zweite Schnitt eine Schnitttiefe von etwa 3/5 des Durchmessers des Trinkhalms aufweist.

Die beiden ersten Schnitte und der zweite Schnitt können entweder gleichzeitig oder nacheinander ausgeführt werden. Insbesondere kann zur Ausführung der ersten Schnitte ein erstes Schneidwerkzeug und zur Ausführung des zweiten Schnitts ein zweites Schneidwerkzeug verwendet werden.

Grundsätzlich kann über die konkrete Ausgestaltung der äußeren Kontur des zungenförmigen Abschnitts ebenso wie über das Maß des Überlapps des umgelegten zungenförmigen Abschnitts mit der Wandung des Trinkhalms Einfluss auf die Größe der entstehenden seitlichen Öffnungen genommen werden.

Gemäß einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass der zungenförmige Abschnitt an seinem freien Ende abgerundet ausgebildet ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das freie Ende sicher mit der Außenseite der Wandung verklebt werden kann, ohne dass etwaige Ecken überstehen.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung endseitig verschlossener Trinkhalme auf Basis von Papier bereitgestellt, durch welches derartige Trinkhalme in großer Stückzahl sehr effizient hergestellt werden können.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : einen Abschnitt eines Trinkhalms auf Basis von Papier in einer seitlichen, leicht schrägen Ansicht;

Figur 2: der Trinkhalm aus Figur 1 , wobei ein zuzuschneidender Bereich markiert ist;

Figur 3: der Trinkhalm aus Figur 1 nach erfolgtem Zuschnitt in Seitenansicht; Figur 4: der zugeschnittene Trinkhalm aus Figur 3 in einer um 90° um die Längsachse gedrehten Ansicht;

Figur 5: der Trinkhalm aus Figur 4, wobei der zungenförmige Abschnitt über die Öffnung des Trinkhalms umgelegt und mit der Außenseite der Wandung des Trinkhalms verklebt wurde;

Figur 6: der Trinkhalm aus Figur 5 in einer um 90° um die Längsachse gedrehten Ansicht.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen einen Abschnitt eines Trinkhalms 1 auf Basis von Papier während des Durchlaufens der einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Darstellungen sind lediglich schematisch und nicht zwingend maßstabsgerecht.

Figur 1 zeigt den Endbereich des Trinkhalms 1 , wie er in einem ersten Schritt für das Verfahren bereitgestellt wird. Der Trinkhalm 1 ist als tubusförmiger Hohlkörper mit einer Wandung 2 und endseitigen Öffnungen ausgebildet, wobei in der Darstellung der Figur 1 lediglich eine endseitige Öffnung 3 dargestellt ist. Der Trinkhalm 1 ist aus Papier gefertigt.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Endbereich des Trinkhalms 1 so zugeschnitten, dass ein zungenförmiger Abschnitt 4 ausgebildet wird. In Figur 2 ist der durch Zuschnitt zu entfernende Bereich 7 schraffiert dargestellt. Im Einzelnen erfolgt der Zuschnitt zunächst entlang zweier erster Schnittlinien 5, von denen in der Figur 2 nur die dem Betrachter zugewandte Schnittlinie 5 zu sehen ist. Die Schnittlinien 5 setzen am endseitigen Rand 8 des Trinkhalms 1 an und verlaufen von dort aus leicht schräg unter einem Winkel von etwa 15° bezüglich der Längsrichtung L des Trinkhalms durch die Wandung 2 des Trinkhalms 1 hindurch. Die beiden ersten Schnitte entlang der ersten Schnittlinien 5 werden dabei gleichzeitig in einem einzigen Schneidevorgang von einem am endseitigen Rand 8 des Trinkhalms 1 angesetzten Schneidwerkzeug eingebracht. In einem Abstand d von etwa 1 ,5 cm von dem endseitigen Rand 8 enden die ersten Schnittlinien 5 bzw. gehen über in eine zweite Schnittlinie 6, welche sich im Wesentlichen parallel zu dem endseitigen Rand 8 erstreckt und welche die Enden der beiden ersten Schnittlinien 5 miteinander verbindet. Die Schnitttiefe des zweiten Schnitts entlang der zweiten Schnittlinie 6 beträgt etwa 3/5 des Durchmessers des Trinkhalms. Durch Schneiden entlang der Schnittlinien 5 und 6 kann somit der in Figur 2 schraffiert dargestellte Bereich 7 aus der Wandung 2 des Trinkhalms 1 herausgelöst werden. Angrenzend an die zweite Schnittlinie 6 entsteht eine neue Öffnung 3a des Trinkhalms 1.

Figur 3 zeigt einen solchermaßen zugeschnittenen Trinkhalm 1 in seitlicher Ansicht, Figur 4 zeigt den gleichen Trinkhalm 1 nach einer Drehung um die Längsachse um 90° in einer durch den Drehpfeil D angezeigten Richtung. Deutlich sichtbar ist der überstehende zungenförmige Abschnitt 4, der an seinem freien Ende 11 abgerundet ausgebildet ist.

Der zungenförmige Abschnitt 4 wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt gemäß dem Pfeil P in Figur 4 über die Öffnung 3a hinweg umgelegt und mit der Außenseite der Wandung 2 des Trinkhalms 1 verklebt. Hierzu wird auf die Außenseite 2 der Wandung des Trinkhalms 1 in dem in Figur 4 mit 9 bezeichneten Bereich ein schnell abbindender, für den Lebensmittelkontakt geeigneter Schmelzklebstoff aufgebracht. Vermittels des Schmelzklebstoffs wird der zungenförmige Abschnitt 4 mit der Außenseite der Wandung 2 des Trinkhalms 1 verklebt, so dass die Öffnung 3a in wesentlichen Teilen verschlossen ist, vgl. Figur 5. Der Überlapp des zungenförmigen Abschnitts 4 mit der Wandung 2 des Trinkhalms 1 wird jedoch beim Umlegen und Verkleben so gewählt, dass zwei seitliche Öffnungen 10 ausgebildet werden, welche insbesondere aus der Darstellung der Figur 6 ersichtlich sind. Die Figur 6 zeigt den Trinkhalm 1 wieder in der gleichen Ausrichtung wie in Figur 3, d.h. gegenüber den Darstellungen in den Figuren 4 und 5 wieder um 90° um die Längsachse zurückgedreht.

Die Größe der Öffnungen 10 kann über das Maß des Überlapps zwischen dem zungenförmigen Abschnitt 4 und der Wandung 2 des Trinkhalms 1 skaliert werden, d.h. die Öffnungen 10 werden umso kleiner, je weiter der zungenförmige Abschnitt 4 über die Wandung 2 gelegt wird.

Für ein angenehmes Trinkgefühl kann es bereits ausreichend sein, wenn die durch den Trinkhalm 1 angesaugte Flüssigkeit aus den beiden einander gegenüberliegenden Öffnungen 10 austritt und so in unterschiedliche Bereiche des Mundes eines Konsumenten gelenkt wird. Es kann bei einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens aber auch vorgesehen sein, über die beiden seitlichen Öffnungen 10 hinaus weitere, in den Figuren nicht dargestellte kleine Löcher als Austrittsöffnungen in die Wandung 2 des Trinkhalms 1 einzubringen. Diese können beispielsweise durch Bohren oder Stanzen in die Wandung 2 eingebracht werden. Indem ein entsprechendes Werkzeug in einer Richtung senkrecht zur Längsachse des Trinkhalms 1 einmal komplett durch den Trinkhalm hindurchgetrieben wird, können in einem einzigen Bohr- oder Stanzvorgang zwei weitere, einander diametral gegenüberliegende Löcher in die Wandung 2 eingebracht werden. Diese zusätzlichen Löcher durchsetzen die Wandung 2 des Trinkhalms 1 und je nach Anordnung auch den mit der Wandung 2 überlappenden Bereich des zungenförmigen Abschnitt 4.