EP0259574A2 - Verpackungselement zur Lagerung von galvanischen Luftsauerstoff-elementen - Google Patents

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EP0259574A2 EP87110216A EP87110216A EP0259574A2 EP 0259574 A2 EP0259574 A2 EP 0259574A2 EP 87110216 A EP87110216 A EP 87110216A EP 87110216 A EP87110216 A EP 87110216A EP 0259574 A2 EP0259574 A2 EP 0259574A2
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packaging
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    • B65D75/28—Articles or materials wholly enclosed in composite wrappers, i.e. wrappers formed by associating or interconnecting two or more sheets or blanks
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    • B65D2585/68—Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form
    • B65D2585/86—Containers, packaging elements or packages specially adapted for particular articles or materials for machines, engines, or vehicles in assembled or dismantled form for electrical components
    • B65D2585/88—Batteries

Definitions

  • the invention relates to a packaging element for storing galvanic atmospheric oxygen elements in the absence of air until they are put into operation.
  • the atmospheric oxygen elements in particular hearing aid batteries of the button cell type form the preferred field of application of the invention.
  • the commercial button cells of the rechargeable Ni / Cd system or button cells of the primary systems Ag2O / Zn and HgO / Zn usually reach the end consumer in relatively complex packaging.
  • Examples of such containers can be found in US Pat. No. 3,414,161 or DE-AS 25 45 049. All of them are similar in their basic structure, consisting of two round plastic housing shells, one of which has compartments arranged in a circular manner to accommodate the button cells, and both of which are joined together so that one housing shell can be rotated against the other shell .
  • the button cells are brought in line with an output outlet on the non-segmented, smooth housing shell and can be removed after folding up a closure flap.
  • a known solution to this problem is a battery packaging according to US Pat. No. 4,015,708 in the form of a folding case.
  • the case has a flat insert made of, for example, rigid cardboard with several round cutouts for the zinc / air cells to be picked up and with a back wall made of polyester, to which the cells with the housing bottoms are easily glued by an adhesive.
  • the polyester film keeps oxygen, carbon dioxide and moisture away from the bottom openings, but allows hydrogen to pass from inside to the outside to such an extent that there can be no excess pressure at which the film separates from the adhesive.
  • the adhesive layers can have imperfections in the form of adhesive-free lines and nests, which allow air to enter from the start. Cup bottoms with dirt, grease or oil residues reduce the adhesive's adhesion considerably.
  • An additional disadvantage with the above contact adhesives is that they only develop their optimal adhesive force when the appropriate contact pressure is applied. Furthermore, the pressure sensitive adhesives need the largest possible contact areas. The required embossed cups must therefore be reduced to a minimum.
  • the invention is therefore based on the object of specifying a packaging element for atmospheric oxygen elements, in particular for use in hearing aids, which is airtight and water vapor-tight, avoids the disadvantages mentioned and, moreover, enables fully automatic packaging processes.
  • the packaging element is therefore essentially composed of two foils, one of which functions as a container due to its shape and the other seals it.
  • the two packaging parts are firmly connected to one another by sealing by means of heat contact, heat pulse, high frequency, ultrasound or frictional heat, the sealing film generally lying smoothly over the film holding the cell.
  • the films used according to the invention take account of the requirement for unconditional impermeability to air and water vapor due to their material selection and their strength.
  • the sealed sealing film is preferably a metal film, in particular made of aluminum, with an adhesive layer laminated on for heat sealing.
  • Suitable plastics for the cup-shaped film include Polyvinyl chloride (PVC) and polyvinylidene chloride (PVDC), of which the latter material is characterized by particularly good barrier properties against water vapor.
  • PVC Polyvinyl chloride
  • PVDC polyvinylidene chloride
  • the sealed sealing film is relatively thin and can therefore be easily torn open or detached.
  • An aluminum foil which can be used according to the invention is approximately 0.02 to 0.03 mm thick. The contents of the packaging are then simply pushed through the aluminum foil for removal, as this easily bursts open.
  • the protective effect of the packaging can be further increased by using plastic / metal composite films on the container side as well as on the cover side.
  • An absolutely water-vapor-proof bowl material e.g. composed of five layers, namely a plastic backing film, a first laminating adhesive, an aluminum foil, a second laminating adhesive and a sealable plastic film and is relatively rigid due to this structure.
  • a flexible cup material e.g. consist of a 3-layer composite, plastic backing film - laminating adhesive - aluminum foil, to which there is also a heat-sealing layer on the aluminum side for connection to the sealing film.
  • the sealing film itself can also be formed from a similar layer composite.
  • the package must be torn to remove the product, since the plastic component increases the mechanical resistance of the sealing film, so that it can no longer be pushed through.
  • the packaging element is formed only by two container films sealed to one another, the cup-like formations of which lie opposite one another and complement one another to form a hermetically sealed capsule.
  • a suitably coordinated stretching process is used for the cup-shaped plastic / aluminum composite films.
  • the great advantage of the packaging according to the invention generally lies in the heat sealing of the two packaging parts, which is far superior to masking by means of labels in terms of packaging security.
  • the heat seal adhesives applied to the metal foil only melt when they come into contact with heat above 90 ° C. In the hardened state at room temperature, their adhesive strength is considerably higher than that of contact adhesives.
  • the upper side is formed by a transparent plastic film 2 with cup-shaped features 3, which receive the button cells 4 and have a circular arrangement.
  • the plastic film is sealed on its underside by an aluminum film 5 so that the button cells are hermetically encapsulated.
  • the sealing tool gives the aluminum foil a grid-like texture, which is also visible from above due to the transparency of the foil 2.
  • a button cell has already been removed from the foremost bowl by pushing it through the aluminum foil 5.

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Abstract

Eine insbesondere für Zink/Luft-Hörgerätebatterien des Knopfzellentyps bestimmte Verpackung (1), die für Luft und Wasserdampf undurchlässig ist, wird zum einen Teil von einer reißfesten, vorzugsweise transparenten Folie (2) aus PVC oder Polyvinylidenchlorid mit napfförmigen Ausprägungen (3) zur Aufnahme der Knopfzellen und zum anderen Teil von einer auf diese glattflächig aufgesiegelten Verschlußfolie (5) aus Aluminium gebildet. Zur Entnahme einer Knopfzelle (4) braucht diese nur von außen durch die leicht aufreißbare Aluminiumfolie durchgedrückt zu werden. Bei besonders zuverlässigen Verpackungen zum Versand in Gebiete mit extrem feuchtem oder trockenen Klima kann sowohl der Napffolie als auch der Verschlußfolie ein mehrschichtiges Kunststoff/Metall-Verbundmaterial zugrundeliegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verpackungselement zur Lagerung von galvanischen Luftsauerstoffelementen unter Luftabschluß bis zu ihrer Inbetriebnahme. Un­ter den Luftsauerstoffelementen bilden insbesondere Hörgerätebatterien vom Knopfzellentyp das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung.
  • Die handelsüblichen Knopfzellen des wiederaufladbaren Ni/Cd-Systems oder Knopfzellen der Primärsystem Ag₂O/Zn und HgO/Zn gelangen meist in relativ aufwendigen Verpackungen an den Endverbraucher. Beispiele für solche Behältnisse lassen sich der US-PS 3,414,161 oder der DE-AS 25 45 049 ent­nehmen. Alle ähneln sich in ihrem grundlegenden Aufbau aus zwei runden Ge­häuseschalen aus Plastik, von denen die eine durch entsprechende Segmentie­rung kreisförmig angeordnete Fächer für die Aufnahme der Knopfzellen be­sitzt, und welche beide so ineinandergefügt sind, daß die eine Gehäuseschale gegen die festgehaltene andere Schale gedreht werden kann. Dabei werden die Knopfzellen der Reihe nach mit einem Ausgabeauslaß an der nichtsegmen­tierten, glatten Gehäuseschale zur Deckung gebracht und können diesem nach Hochklappen einer Verschlußlasche entnommen werden.
  • Mit der Einführung von Zink/Luft-Knopfzellen auf dem Markt stellte sich das Problem einer Verpackung, bei welcher die im Kathodenbecher vorhandenen Lufteinlaßöffnungen vor dem Eindringen von Umgebungsluft unbedingt ge­schützt werden mußten. Abgesehen vom Sauerstoff, der mit der negativen Elektrode reagiert und diese allmählich in inaktives Zinkoxid umwandelt, macht eindringendes Kohlendioxid den Laugeelektrolyten durch Karbonatbil­dung unbrauchbar. Ferner kann Wasser in die Zelle eindringen, wenn die re­lative Feuchte der Außenatmosphäre höher ist als diejenige über dem Elektro­lyten, oder sie kann austrocknen, wenn die relative Feuchte draußen kleiner ist. Kapazitätsverluste der Zellen während der Lagerhaltung sind in allen die­sen Fällen unausbleiblich.
  • Eine bekannte Lösung für dieses Problem stellt eine Batterie-Verpackung gemäß US-PS 4,015,708 in der Form eines Falt-Etuis dar. Das Etui besitzt eine flache Einlage aus z.B. steifem Karton mit mehreren runden Aussparungen für die aufzunehmenden Zink/Luft-Zellen und mit einer Rückwand aus Polyester, an welche die Zellen mit den Gehäuseböden durch ein Klebemittel leicht angeklebt sind. Die Polyesterfolie hält Sauerstoff, Kohlendioxid und Feuchtig­keit von den Bodenöffnungen fern, gestattet aber einen Durchtritt von Wasser­stoff von drinnen nach draußen in solchem Umfang, daß kein Überdruck entste­hen kann, bei dem sich die Folie von dem Klebemittel trennt.
  • Es ist auch bekannt, die Zellen einzeln am Becherboden mit Etiketten abzukle­ben. Diese Etiketten sind aufgebaut aus einem zweilagigen Laminat Polyester­folie und bedrucktem Papier, zusätzlich versehen mit einer vollflächigen Per­manentkleberschicht auf Kautschukbasis.
  • Indessen hat sich gezeigt, daß die Etikettierung eine ganze Reihe von Schwachstellen aufweist. Bei Knopfzellen mit allgemein üblichen Lagerzeiten von 6 - 24 Monaten altern z.B. diese Kautschukkleber und lassen in Ihrer Klebekraft nach. Dadurch können sich in der Kleberschicht Luftkanäle bilden, die Ursache von Zellenausfällen sind.
  • Auch sonst können die Kleberschichten Fehlstellen aufweisen in Form kleber­freier Linien und Nester, die bereits von Anfang an Luftzutritt ermöglichen. Becherböden mit Schmutz,- Fett- oder Olsresten reduzieren die Haftung der Kleber ganz erheblich. Ein zusätzlicher Nachteil ist bei obigen Kontakt­klebern, daß sie nur bei entsprechendem Anpreßdruck ihre optimale Haftkraft entwickeln. Des weiteren brauchen die Haftkleber möglichst große Kontakt­flächen. Die erforderlichen Becherprägungen müssen daher auf ein Minimum reduziert werden.
  • Bei der weiter oben erwähnten Kartonhalterung kommt als eine umständliche Maßnahme hinzu, daß sie vorbeugend mit neutralisierenden Salzen imprägniert werden muß, um einen Schaden durch Elektrolytaustritt zu begrenzen.
  • Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verpackungselement für Luftsauerstoffelemente, insbesondere zur Verwendung in Hörgeräten anzuge­ben, das luftdicht und wasserdampfdicht ist, die erwähnten Nachteile vermei­det und zudem vollautomatische Verpackungsabläufe ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des An­spruchs 1 angegebenen Mitteln gelöst.
  • Das Verpackungselement ist demnach im wesentlichen aus zwei Folien zusam­mengesetzt, von denen die eine durch ihre Formgebung als Behältnis fungiert und die andere dieses verschließt. Durch Versiegelung mittels Wärmekontakt, Wärmeimpuls, Hochfrequenz, Ultraschall oder Reibungswärme werden die beiden Verpackungsteile fest miteinander verbunden, wobei in der Regel die Verschlußfolie glattflächig über der die Zelle aufnehmenden Folie liegt.
  • Die erfindungsgemäß verwendeten Folien tragen durch ihre Materialauswahl und ihre Stärke der Forderung nach unbedingter Undurchlässigkeit für Luft und Wasserdampf Rechnung.
  • Während die zur Aufnahme der Zellen bestimmte und mit napfförmigen Vertie­fungen versehene Folie aus einem Kunststoff mit entsprechender Eigenschaft besteht, ist die aufgesiegelte Verschlußfolie vorzugsweise eine Metallfolie, insbesondere aus Aluminium, mit einer zum Heißversiegeln aufkaschierten Klebeschicht.
  • Geeignete Kunststoffe für die napfartig ausgeformte Folie sind u.a. Polyvinyl­chlorid (PVC) und Polyvinylidenchlorid (PVDC), von denen sich das letztge­nannte Material durch besonders gutes Sperrvermögen gegenüber Wasserdampf auszeichnet.
  • Die Verformung dieser Folien, die im Ausgangszustand eine Dicke von 0,2 bis 0,5 mm aufweisen und vorteilhafterweise durchsichtig sind, geschieht durch Wärmetiefziehen.
  • Im Gegensatz zu dem zähen und reißfesten Napfmaterial, mit dem sich zwangsläufig eine gewisse Starrheit verbindet, ist die aufgesiegelte Verschluß­folie relativ dünn und kann daher leicht aufgerissen oder abgelöst werden. Eine erfindungsgemäß verwendbare Aluminiumfolie ist etwa 0,02 bis 0,03 mm dick. Der Verpackungsinhalt wird dann zwecks Entnahme einfach durch die Alu­miniumfolie gedrückt, da diese leicht aufplatzt.
  • Für den Versand und Lagerung von Luftsauerstoffelementen in Klimazonen mit extrem hoher bzw. niedriger Luftfeuchte kann die Schutzwirkung der Ver­packung durch die Verwendung von Kunststoff/Metall-Verbundfolien sowohl auf Behälter-Seite als auch auf Seiten der Abdeckung weiter erhöht werden. Ein absolut wasserdampfdichtes Napfmaterial setzt sich z.B. aus fünf Schich­ten, nämlich einer Kunststoff-Stützfolie, einem ersten Kaschierkleber, einer Aluminiumfolie, einem zweiten Kaschierkleber sowie einer siegelbaren Kunst­stoff-Folie zusammen und ist durch diesen Aufbau relativ starr. Dagegen kann ein flexibles Napfmaterial z.B. aus einem 3-Schicht-Verbund, Kunststoff-­Stützfolie - Kaschierkleber - Aluminiumfolie, bestehen, dem sich aluminiumseitig noch eine Heißsiegelschicht zum Verbinden mit der Verschlußfolie anfügt.
  • Aus einem ähnlichen Schichten-Verbund kann aber auch die Verschlußfolie selbst gebildet sein. In diesem Fall muß jedoch die Packung zur Produktentnah­me eingerissen werden, da die Kunsstoffkomponente die mechanische Wider­standsfähigkeit der Verschlußfolie erhöht, so daß sie nicht mehr durchdrückbar ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Verpackungselement nur von zwei aufeinandergesiegelten Behälter-Folien gebildet, deren napfarti­ge Ausformungen, einander gegenüberliegend, sich zu einer hermetisch dichten Kapsel ergänzen.
  • Bei den napfförmigen Kunststoff/Aluminium-Verbundfolien wird ein entspre­chend abgestimmtes Streckziehen eingesetzt.
  • Der große Vorteil der erfindungsgemäßen Verpackung liegt allgemein in der Heißversiegelung der beiden Verpackungsteile, welche hinsichtlich Verpackungsicherheit einer Abklebung mittels Etiketten weit überlegen ist. Die auf die Metallfolie aufgetragenen Heißsiegelkleber schmelzen nur bei Wärmekontakt oberhalb 90°C. Im gehärteten Zustand bei Raumtemperatur ist ihre Klebekraft erheblich höher als diejenige von Kontaktklebern.
  • Beispiele für erfindungsgemäße Verpackungen sind in zwei Figuren dargestellt.
    • Figur 1 zeigt eine Durchdrückpackung.
    • Figur 2 zeigt eine Einreißpackung.
  • Gemäß Figur 1 wird bei einem als Beispiel gewählten Sechser-Pack 1 die Ober­seite von einer transparenten Kunststoffolie 2 mit napfförmigen Ausprägungen 3 gebildet, welche die Knopfzellen 4 aufnehmen und eine kreisförmige Anord­nung besitzen. Auf ihrer Unterseite ist die Kunststoffolie durch eine Aluminiumfolie 5 glattflächig versiegelt, so daß die Knopfzellen hermetisch verkapselt sind. Durch das Versiegelungswerkzeug (Walze oder Stempel) erhält die Aluminiumfolie eine rasterähnliche Textur, die wegen der Durchsichtigkeit der Folie 2 auch von oben her sichtbar ist. Aus dem vordersten Napf wurde eine Knopfzelle, indem sie durch die Aluminiumfolie 5 hindurchgedrückt wurde, bereits entnommen.
  • Bei der in Figur 2 als Vierer-Pack 6 wiedergegebenen Einreißpackung sind zwei gleiche, durch Streckziehen hergestellte Kunststoff/Aluminium-Verbundfolien 7 aufeinandergesiegelt. Die Festigkeit des mehrlagigen Napfmaterials erlaubt eine Entnahme der Knopfzellen 4 nur durch Einreißen.

Claims (7)

1. Verpackungselement zur Lagerung von galvanischen Luftsauerstoffele­menten unten Luftabschluß bis zu ihrer Inbetriebnahme, dadurch gekenn­zeichnet, daß es aus einem der Zellenabmessung im wesentlichen angepaß­ten napfartigen Behälter aus einer luft- und wasserdampfundurchlässigen Kunststoffolie oder einer Kunststoff/Metall-Verbundfolie besteht, auf welche eine ebenfalls luft- und wasserdampfundurchlässige Verschlußfolie, die aufreißbar oder ablösbar ist, aufgesiegelt ist.
2. Verpackungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgesiegelte Folie eine Metallfolie, insbesondere eine Aluminiumfolie ist.
3. Verpackungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich­net, daß der napfartige Behälter aus durchsichtigem Kunststoffmaterial gebildet ist.
4. Verpackungselement nach Anspruch 1, dadurch gkennzeichnet, daß die Verschlußfolie durch einen Verbund von Kunststoff- und Metallschichten gebildet ist.
5. Verpackungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß beide Folien napfartig ausgeformt sind.
6. Verpackungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Kunststoffmaterial der Behälter-Folie Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid ist.
7. Verpackungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der aufgesiegelten Aluminiumfolie 0,02 bis 0,03 mm beträgt.
EP87110216A 1986-09-11 1987-07-15 Verpackungselement zur Lagerung von galvanischen Luftsauerstoff-elementen Expired - Lifetime EP0259574B1 (de)

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