JP3689115B2

JP3689115B2 - Can having a foil sealing film and method, apparatus and foil for producing the can

Info

Publication number: JP3689115B2
Application number: JP52996796A
Authority: JP
Inventors: グラーバー，ヴェルナー
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-02
Filing date: 1996-03-30
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2016-03-30
Also published as: DK0819086T3; JPH11509810A; AU694023B2; NZ305862A; GR3029457T3; EP0819086B1; KR19980703504A; EP0819086A1; KR20050038655A; CN1063401C; CA2217311C; ES2127634T3; KR100526838B1; CN1185138A; AU5398796A; CA2217311A1; BR9604869A; WO1996031406A1; ATE174859T1; DE59601055D1

Abstract

The tin can is closed by a paper, plastic or metal-foil membrane (2) on at least one end face in such a way that the outer side of the foil edge region (5) raised in the direction of the can's axis (A) is joined to the essentially cylindrical inner surface of the wall of the can (1) to form a seal, without covering the wall edge of the can. The membrane foil (2) with the raised foil edge region (5) is introduced into the can and forced against the inner wall of the can (1) by a die (8) with an expandable periphery (17). Heat is then applied to create a sealing join between the raised foil edge region (5) and the inner wall of the can (1) without any external pressure-absorbing device.

Description

本発明は、請求項１又は請求項７及び８の前段部分に記載の缶を製造する方法及び装置ならびにダイアフラム箔密閉を有する金属薄板缶に関する。
今日まで、金属の缶は、切断された缶の縁を金属薄板のふたとともにフランジ状に広げる（たとえばＷＯ８３／０２５７７又は米国特許第３，９５２，６７７号に記載）か、箔を有する金属薄板リングを設ける（ＡＴ−Ａ−３６８．９１９に記載）かの実質いずれかによって密閉されてきた。すなわち、缶壁（１）の内面を、少なくともせり上がった箔の縁（５）の領域で円錐形にしなければならず（たとえば、ＤＥ−Ｕ−９４１４４４０に記載）、それには、パンチを導入するとき、缶縁に対して同じダイアフラム板の位置を常に達成するために、より複雑な缶製造及び高い許容差を要した。
他方、プラスチック缶の場合に、缶の切断された縁と重ならないせり上がった縁をもつ円板が開示されている（例えば、ＤＥ−Ａ１−３３０５１４４又はＣＨ−Ａ−６２９９８４）が、これらは常に、圧力負荷を担持することができる缶の底に用いるための比較的安定なふた部品又は比較的柔らかな壁を有する、外部圧力吸収装置を要したふた部品（たとえば米国特許第４，５９９，１２３号に記載）であった。
このような円板はまた、金属缶にも提案されている（ＣＨ−Ａ５−６５９６３３）が、それらの円板は、ダイアフラムを封止する加えられる熱を伝え、缶の中にとどまる熱伝導性（金属）のふたによってしか固定することができない。
ＷＯ−Ａ−８４／０４５０７は、機械的に外側に拡張されるゴムリングによって缶の内壁に対して押され、ヒートシール塗りによって該壁に接続されるダイアフラム箔によって缶を密閉する装置をすでに記載している。しかし、これは、ゴムリング及び外側から缶壁に運ばれる溶接工具の非常に複雑な設計を要する。
本発明の目的は、缶、特に、簡単で特に廉価な密閉を有する、スズ板又はアルミニウム薄板を含む缶を製造する方法を提供することである。これは、請求項１の特徴部分に記載の特徴によってはじめて達成される。本発明の好ましい実施態様は、請求項２及び３の特徴部分に記載されている。もう一つの文脈に開示されているように、密閉は、任意にはプラスチック及び／又は紙（特に薄いアルミニウム箔で積層したもの）、しかし、好ましくは金属箔、特にアルミニウムのダイアフラム箔（以下、簡素化するため、すべて「箔」と呼ぶ）１枚だけからなり、場合によっては、プルタブを用いて缶の開口部をそのもの公知の方法で見せることを許す。缶軸の方向にせり上がったダイアフラム板縁は、好ましくはフランジ状に広がった缶縁とは重ならず、それにより、プルオフを容易にし、したがって、その頑丈な外面又は立面をもつ缶縁を残す。
ダイアフラム箔は、厚さが、好ましくは０．２mmを超えず、特に０．１mmを超えず、たとえば、２０μmヒートシール被覆を内面に有し、１０〜２０μmの耐摩擦被覆を外面に有する５０μmのアルミニウム箔からなり、したがって、後で、引き抜き開口部を密閉するのに適している。しかし、中身又は使用するふたに依存して、必要ならば、缶の底をも本発明にしたがって形成することができる。同様に好ましいものは、エンボス加工した箔の使用である。エンボス加工した箔は、変化する許容差により、より容易に缶に対して密に装着することができ、また、より良い安定性を提供するからである。
一般に、ダイアフラム箔が、少なくとも缶の内面に接続するための領域において、ヒートシール被覆によって被覆されているならば、それは好ましい。しかし、原則的には、複合缶（たとえばアルミニウム箔で積層されたもの）の内面の場合のように、缶の内面に対し、前記領域において、下塗り又はヒートシール可能な塗りを設けることもできる。そうでなければ、密な接続はしばしば、特殊な、特に多成分性の接着剤又はヒートシール被覆の使用を要する。いずれにしても、このように、明るい又は被覆された缶を密なシールで密閉することができる。
今日まで用いられてきた不便な手法では、比較的柔らかい板紙缶の内部に適用される固定された安定なパンチに対し、環状セグメントを合わせることにより、又は二つの円錐面を合わせることにより、外部的に圧力を加える必要があった。より良く好都合な、内側から圧力を加える方法は、従来の柔らかい缶の場合には、内圧に対して向けられる正確な外部的保持にとって缶の直径許容差が大きすぎたため、すなわち、缶の内縁及びパンチが円錐形である必要があったため、可能ではない。本発明の缶の場合、外部保持はもはや一切不要であり、おおまかな心出しで十分である。
請求項６又は７の装置は、好ましくは請求項８〜１０の特徴の少なくとも一つが実現されるとき、本発明の方法を実施するのに特に適している。
当然、本発明の缶を密閉するのに使用されるダイアフラム箔は、請求項４〜６のいずれかの材料からあらかじめ好都合に製造されたのち、本発明の方法を用いて、対応する缶開口部に被着されて、これらの箔を、異なる許容差を有する缶の中に容易に導入することができ、場合によっては、単に円錐形の箔縁領域５のおかげで、所望の位置にくるようにしている。
前述のように、スイス特許第６５９，６６３号が、端面がせり上がったダイアフラムによって密閉される金属薄板の缶を開示していることは事実である。しかし、この発明の本質的な特徴は、末端使用者が缶を開けるまで缶の中にとどまる熱伝導性のふたである（図９）。しかし、缶が開けられると、ダイアフラムもまた除去され、その缶はもはや請求項とは適合しない。しかし、本発明の缶は、一端がダイアフラム箔によって密閉され、そこに熱伝導性のふたを持たない（産業において普通であるように、また、それは、したがって、充填用の反対側端部に適当である、すなわち中間物である。ところが、スイス特許第６５９，６６３号の匹敵しうる中間物は、缶をより高価かつ複雑にする熱伝導性のふたを有している）。
請求項１３は、スイス特許第６５９，６６３号の図９に開示されているものとは、設計条件で独自に定義することができない方法で異なる限りにおいて、本発明の缶を保護する。そこで、実際に、熱伝導性ふたの内径は、缶の内径からダイアフラム壁の厚さの２倍を引いたものと正確に一致しなければならず、その結果、箔縁領域（５）における熱成形の間に設定される条件（たとえばしわ及び折り目）は、たとえば請求項１〜６のいずれか記載の方法によって製造されるか、請求項７〜１０のいずれか記載の装置を用いて製造される本発明の缶の場合の条件とは異なる。ここに使用される箔は、実際には、たとえば、熱成形ののち、パンチ周縁の拡張によってパンチと缶内壁との間の広い隙間において缶内壁にヒートシールされるわずかに円錐形の箔縁領域を有する箔である。
たとえば米国特許第４，５９９，１２３号に記載の、ダイアフラム板に対して並行に位置する幅広い環管は、缶に導入されると、缶の切断された縁と重なることなく、折り目を形成してしまい、それが、箔と缶の内面との間に密な接続を達成することをより困難又は不可能にするため、きわめて不利であることがわかった。
当然、最終的な取り付けに関しても、従来技術によると、多数の可能性がある。しかし、本発明にしたがって使用される箔は比較的薄く、好ましくは、良好な熱伝導率を有する箔であるため、高温接合法、たとえば、外面に対するヒートシール被覆の塗布が使用される。
本発明のさらなる詳細は、図面に示す実施態様の以下の記述から明らかである。
図１は、本発明の処理の順序を示す。
図２〜３は、それぞれ図１ａ及び１ｂから細部II及びIIIを拡大して示す。
図４は、本発明の装置の断面を示す。
図５ａ及びｂは、本発明の装置の水平方向断面を二つの異なる動作位置で示す。
図１のａ）によると、金属薄板の缶１をダイアフラム箔２によって密閉する。ダイアフラム箔２は、なんらかの所望の方法で、たとえば接着剤接合によって、プルタブ３に接続することができる。従来のプルタブとは対照的に、タブ３は、缶１に導入され、縁で缶に接続されるダイアフラム箔２全体を引き剥すのに使用することができる。従来の実施態様では、たとえばパンチングによって所定の破断点を設けること、すなわち、缶の切断された縁と重なるダイアフラム箔縁を、缶開口部にかぶさって延びるダイアフラム箔板から分割することを要したため、これはより有利である。好ましくは０．２mmを超えず、一般には０．１mmを超えない薄い箔の場合には、これが常に困難を生じさせた。
当然、新鮮さを維持したり、芳香を保ったり、汚染を防止したりするだけに働くこのような薄い箔は、比較的扱いにくい。本発明によると、この箔は、覆い領域４の周縁に沿って、全周にわたってせり上がり、缶開口部にかぶさって延びるダイアフラム板部分に剛性を付与する箔縁領域５を有している。剛性を付与する（また、深い絞り及び／又は封止の間に半径方向にわずかな弾性を達成する）ためには、缶の底を密閉するダイアフラム箔２が、少なくとも一つの環状ビードを有することが好ましい。このようにして補強されたダイアフラム箔２は、たとえば、そのもの公知である吸引グリッパにより、相互に連結する状態で持ち上げることができ（缶開口部に挿入されるとき、箔の形状が変化しないよう）、第一の工程で缶１の頂部に取り付けることができる。ここで、薄い箔に関連するさらなる困難に遭遇する。実際には、次の工程で箔を缶の内面に密に接続することができるよう、箔が缶１の頂部にとどまることを保証する必要がある。原則的に、膜が缶の上縁に対して所望の位置で取り付けられた状態にとどまるよう、缶１の上縁に接着剤を設けることが可能であろう。しかし、これは、本発明によると、図２からより容易に理解される方法で有利に実施される。
該図では、せり上がった縁は、少なくともわずかに円錐形に偏っている。すなわち、鉛直線Ｖに対して角度βがあり、この角度は、非常に小さいけれども無視できないものであり、５°未満、特に２°未満の大きさである。実施態様では、ダイアフラム板の下面の直径、すなわち覆い面４の領域の直径は、ダイアフラム板の開口部の直径よりも１mmの数分の１だけ小さく、このとき、鉛直線Ｖに沿って計測される高さは、わずか約５mmでなければならない。
ダイアフラム箔２の、上寄りの大きい方の直径は、当然、箔が、取り付けられると、吸引グリッパにより、摩擦力によって缶１の頂部に保持されるよう、好都合に選択される。ダイアフラム箔２を缶１の頂部に固着するためのさらなる手段は、かぎ形の断面を有し、缶１の上縁と係合する環管６からなることができる。缶１の上寄りの一般に鋭い縁はさらに、薄い箔に対する損傷又は使用者のけがを防ぐため、フランジ状に外側に広がっていることが好ましい（図１ａ、３の７）。
したがって、ダイアフラム箔２は、この環管６とともに、缶の縁にしっかりと適合する。しかし、これは、缶１を密閉する際の中間工程に過ぎず、これが後続の工程を妨げるべきではない。これは、図１ｂには概略的にしか示さない、箔２を、図１ｂに示す位置に押し込むパンチ８の動作を含。環管６は、図３に破線によって示す、パンチ８によって押し下げられる前にあった位置から缶の内部に滑り込み、箔材料の延性（とともに十分な靭性）のおかげで、缶１の内周縁で、図３に実線によって示す位置をとる。図２に示す、膜縁領域５の、小さな角度βをもつ円錐形が円筒形になり、その結果、膜縁領域５が缶周縁と密接する。わずかな円錐形の結果として、米国特許第４，５９９，１２３号で明示的に述べられているような、折れ目及びしわの形成が避けられる。
以下に説明するように、本発明の方法及び本発明の装置は、好ましくはフランジ状に広がっている缶縁のすぐ下で、ダイアフラム箔２と、缶の内面の円筒形領域との間に密な接続をもたらす。
好ましい実施態様では、パンチ８は、図４に示す断面図のとおりに構成されている。このパンチは、いくつかの部品、すなわち、上向きに突出するピン１０（１個しか示さないが、３個あることが好ましい）によってパンチヘッド１２のラグ１１に接続された実際のパンチ面９からなる。心出しリング１３がパンチ面９の周囲に配置され、少なくとも１個の圧力ばね１５の作用に抗しながらガイドピン１４に沿って動くことができる。普通、リング１３は、図４の左側の下位置をとり、この位置では、たとえば、リングは、図示しない方法でパンチ面９の上面に支持されるが、任意には、他の手段によっても保持される。
この位置では、心出しリング１３が缶縁を保持し、この目的に小さな凹み１３′を有している。これで、缶１が上昇台の上に立ち、持ち上げられるようは方法で工程が起こることができ、その結果、心出しリング１３は、ばね１５の作用に抗しながら、右側に示す上位置に移動する。同時に、パンチ面９がリング１３の中から出現し、したがって、ダイアフラム箔２を図１ｂ及び３に示す位置まで押し込む。
あるいはまた、パンチ面９を下に動かす間、リング１３を固定し、缶を心出しした位置に保持してもよい。この場合、たとえば、ラグ１１が、流体集成装置のピストンロッド、好ましくは空気式ピストン／シリンダ集成装置の形態にあることが必要であろう。しかし、この場合、設計考慮の結果として、実際には、図示する部品と缶との相対動だけが重要であるため、さらなる寛容度が許容されることは明らかである。さらには、缶の心出し、すなわち缶に対するダイアフラム箔２の心出しを種々の方法で実施することができる。
上記説明から、縁領域を内周縁にしっかりと接続するためには、ダイアフラム箔２のせり上がった箔縁領域５を缶の内周縁のできるだけ近くに配置する（図３に示す）ことが重要であることは明らかである。このため、パンチ８は、図４の実施態様ではくさび配置によって形成される延展装置を有している。くさびセグメント１６の列は、それらのセグメントがパンチ８の中心軸Ａに対して半径方向外側に移動することができるよう、パンチ面９の上面に沿って誘導される。誘導するためには、パンチ面９の背面は、たとえば溝又はスロット（図示せず）を有してもよい。しかし、パンチ面の背面が平坦であっても、誘導するには十分である。
くさびセグメント１６は、このようなものとして、そのものが、ダイアフラム箔２のせり上がった箔縁領域５を缶１の内周縁に対して押すのに使用することもできるが、弾性のピストンリング１７又はSeegerサークリップリングがそれらの周囲に延ばされるならば、それが有利である。これは、これらのリング１７がダイアフラム箔２の箔縁領域５に対して押されるとき、より均一な周縁区域を提供し、そのうえ、また、セグメント１６に作用する復元力を発生させることにより、二つの機能を実行する。
くさびセグメント１６を半径方向外側に押すために、円錐形のくさび１８が設けられている。このくさびは、好ましくは空気式である駆動の作動ロッド１９により、下向きに、くさびセグメントの間をそれらのくさび面２０とともに動くことができる。空気式駆動を好む理由は、オイル又は漏れた液による汚染の危険がほとんどなく、缶を延展させない最大圧を設定することが特にやさしいからである。円錐形のくさび１８がパンチ面９に対して下に動くとき、くさびは、くさびセグメント１６を展開し、それにより、弾性リング１７を箔縁領域５（図４の右下に部分的に示す）に対して外方向に押す。すると、缶縁がくぼみ１６′としっかり適合する。このようにして、図１ｂのダイアフラム箔２の位置に達する。
しかし、この位置では、ダイアフラム箔２はまた、固着され、一般に封止されなければならない。薄いダイアフラム箔２は実際に熱を比較的伝えやすいため、これは、接着剤接合により、好ましくはヒートシールにより、従来の方法で実施することができる。このためには、膜縁の外側には、ヒートシール塗り２１（図２）を設けることができる。そして、加熱手段を展開装置１６〜１８と同調させる。該加熱手段そのものは、くさびセグメント１６に収容された加熱コイルによって形成することができるが、空間は非常に限られており、また、可動接続を提供する必要がある。したがって、この可能性を排除するべきではないが、放熱源２２（たとえば環状のもの）を、たとえばくさびセグメント１６及びリング１７の上に設けることも可能である。この熱源は、ヒートシール塗り２１（図２）を暖め、それを缶１の内面に融着させるために、これらの部品を加熱する。くさびセグメント１６を、たとえば、摩耗性をも改善する、良好な蓄熱性を有するセラミック材料から形成してもよい。
図５ａは、くさびセグメント１６及びばねリング１７を閉位置で示し、図５ｂは、ダイアフラム箔２を缶の内面にヒートシールするために、それらを、この図には示さず、図面の平面に対して直角に動かされるパンチ８のくさび片１８によって展開させた位置で示す。
図示するくさび配置は、装置の寿命に関して好ましいかもしれない一つの可能な実施態様にすぎず、本発明の範囲内で多くの変形が可能であるということは明らかである。たとえば、円錐形のくさび１８は、単に、パンチ面９に対して動くことができる圧力板によって形成することもでき、このとき、パンチ面９の上面と圧力板との間にゴムのじゃばらを設けることも可能である。該じゃばらは、部品１８の代わりに使用され、また、部品１８を動かすためのロッド１９に接続されるであろう圧力板を介して圧力媒体を加えられると、上から横方向に拡大し、したがって、移動可能な部品１６又は直接リング１７を押す。個々のセグメント１６には、半径方向外側に延びる水平駆動も可能であるが、複雑な設計になるであろう。特にこの場合、また他の場合にも、ヒートシールのための缶上縁の外側からの加熱が、より簡単な解決方法であるかもしれない。
さらに、缶１が図１ｂの位置に閉じられるとただちに、さらなる手段が有利であるかもしれない。たとえば、破損しやすいダイアフラム箔２を保護するために、ふた２３又は２４（図１ｃ）を取り付けることもできる。
本発明のもう一つの具体的な利点は、箔を別に製造することができ、必要ならば保管しておくことができ、缶１が同一直径のものである場合、異なる容量を有する缶に対し、あらかじめ製造され、箔縁領域５を有するそれらの設計のおかげで実際に十分に安定である箔２を装着することができるということである。この箔縁領域５はまた、汚染の危険性のために缶の内周縁に塗布することが困難であろう接着剤２１で容易に被覆することができる。他方、すでに説明したように、本発明は、当然、接着剤の使用には限定されない。
本発明は、説明した実施態様には限定されない。したがって、たとえば回転台に配置された多数の工具を用いて、本発明の装置の生産をそのもの公知の方法で増大させることができる。The present invention relates to a method and an apparatus for producing a can according to claim 1 or the preceding part of claims 7 and 8, and a sheet metal can having a diaphragm foil seal.
To date, metal cans have their cut can edges flanged together with a sheet metal lid (eg as described in WO 83/02577 or US Pat. No. 3,952,677) or sheet metal rings with foil (As described in AT-A-368.919). That is, the inner surface of the can wall (1) must be conical (for example as described in DE-U-9414440), at least in the region of the raised foil edge (5), which introduces a punch Sometimes, more complicated can manufacturing and higher tolerances were required to always achieve the same diaphragm plate position relative to the can rim.
On the other hand, in the case of plastic cans, discs with raised edges that do not overlap the cut edges of the cans are disclosed (eg DE-A1-3301444 or CH-A-629984), but these are always A relatively stable lid part for use on the bottom of a can capable of carrying a pressure load or a lid part requiring an external pressure absorption device with a relatively soft wall (eg US Pat. No. 4,599,123). In the issue).
Such discs have also been proposed for metal cans (CH-A5-659633), but these discs carry the heat applied to seal the diaphragm and remain in the can. It can only be fixed with a (metal) lid.
WO-A-84 / 04507 already describes a device for sealing a can with a diaphragm foil that is pressed against the inner wall of the can by a mechanically expanded rubber ring and connected to the wall by heat sealing. doing. However, this requires a very complex design of the rubber ring and the welding tool carried from the outside to the can wall.
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a can, in particular a can comprising a tin plate or an aluminum sheet with a simple and particularly inexpensive seal. This is only achieved with the features described in the characterizing part of claim 1. Preferred embodiments of the invention are described in the characterizing parts of claims 2 and 3. As disclosed in another context, the sealing is optionally plastic and / or paper (especially laminated with thin aluminum foil), but preferably metal foil, especially aluminum diaphragm foil (hereinafter simply referred to as simple). All of which are referred to as “foil”), and in some cases it is possible to use a pull tab to show the can opening in a known manner. Diaphragm plate edges raised in the direction of the can axis preferably do not overlap with flange-shaped can edges, thereby facilitating pull-off and thus creating a can edge with its sturdy outer surface or elevation. leave.
The diaphragm foil preferably has a thickness not exceeding 0.2 mm, in particular not exceeding 0.1 mm, for example 50 μm with a 20 μm heat seal coating on the inner surface and a 10-20 μm friction resistant coating on the outer surface. It is made of aluminum foil and is therefore suitable for sealing the drawing opening later. However, depending on the contents or lid used, the bottom of the can can also be formed according to the present invention if desired. Likewise preferred is the use of embossed foil. This is because the embossed foil can be more easily tightly attached to the can due to changing tolerances and provides better stability.
In general, it is preferred if the diaphragm foil is covered by a heat seal coating, at least in the region for connection to the inner surface of the can. However, in principle, it is also possible to provide an undercoat or heat-sealable coating in the region on the inner surface of the can, as in the case of the inner surface of a composite can (for example laminated with aluminum foil). Otherwise, tight connections often require the use of special, especially multi-component adhesives or heat seal coatings. In any case, a bright or coated can can thus be sealed with a tight seal.
Inconvenient techniques that have been used to date are external to the fixed, stable punch applied inside the relatively soft paperboard can by aligning the annular segments or by aligning the two conical surfaces. Pressure had to be applied. A better and more convenient way of applying pressure from the inside is that in the case of conventional soft cans, the can diameter tolerance was too large for accurate external retention directed against the internal pressure, i.e. the inner edge of the can and This is not possible because the punch had to be conical. In the case of the can according to the invention, no external holding is necessary anymore and a rough centering is sufficient.
The device of claim 6 or 7 is particularly suitable for carrying out the method of the invention, preferably when at least one of the features of claims 8 to 10 is realized.
Of course, the diaphragm foil used to seal the can of the present invention is advantageously made in advance from the material of any of claims 4 to 6 and then the corresponding can opening using the method of the present invention. So that these foils can be easily introduced into cans with different tolerances, in some cases simply due to the conical foil edge region 5 to be in the desired position. I have to.
As mentioned above, it is true that Swiss Patent No. 659,663 discloses a sheet metal can that is sealed by a raised diaphragm. However, an essential feature of the present invention is a thermally conductive lid that remains in the can until the end user opens the can (FIG. 9). However, when the can is opened, the diaphragm is also removed and the can no longer complies with the claims. However, the can of the present invention is sealed at one end by a diaphragm foil and does not have a thermally conductive lid there (as is common in the industry and it is therefore suitable for the opposite end for filling). However, the comparable intermediate of Swiss Patent No. 659,663 has a thermally conductive lid that makes the can more expensive and complex).
Claim 13 protects the can of the present invention insofar as it differs from that disclosed in FIG. 9 of Swiss Patent No. 659,663 in a way that cannot be uniquely defined by design conditions. Thus, in fact, the inner diameter of the thermally conductive lid must exactly match the inner diameter of the can minus the thickness of the diaphragm wall, resulting in heat in the foil edge region (5). The conditions (for example, wrinkles and creases) set during the molding are manufactured by, for example, the method according to any one of claims 1 to 6, or are manufactured using the apparatus according to any one of claims 7 to 10. This is different from the conditions for the can of the present invention. The foil used here is actually a slightly conical foil edge area that is heat sealed to the inner wall of the can in a wide gap between the punch and the inner wall of the can, for example after thermoforming, by extending the punch periphery. It is foil which has.
For example, a wide annular tube, described in US Pat. No. 4,599,123, which is positioned parallel to the diaphragm plate, when introduced into a can, forms a fold without overlapping the cut edge of the can. Which has proved to be very disadvantageous because it makes it more difficult or impossible to achieve a tight connection between the foil and the inner surface of the can.
Of course, there are also many possibilities for the final installation according to the prior art. However, since the foils used in accordance with the present invention are relatively thin and preferably are foils having good thermal conductivity, high temperature bonding methods, such as the application of a heat seal coating to the outer surface, are used.
Further details of the invention will be apparent from the following description of the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows the processing sequence of the present invention.
FIGS. 2-3 show enlarged details II and III from FIGS. 1a and 1b, respectively.
FIG. 4 shows a cross section of the device of the invention.
Figures 5a and b show the horizontal section of the device according to the invention in two different operating positions.
According to FIG. 1 a, a thin metal plate can 1 is sealed with a diaphragm foil 2. The diaphragm foil 2 can be connected to the pull tab 3 in any desired manner, for example by adhesive bonding. In contrast to the conventional pull tab, the tab 3 can be used to peel the entire diaphragm foil 2 introduced into the can 1 and connected to the can at the edge. In conventional embodiments, it was necessary to provide a predetermined breaking point, for example by punching, i.e. to divide the diaphragm foil edge overlying the cut edge of the can from the diaphragm foil plate extending over the can opening, This is more advantageous. This has always caused difficulties for thin foils, preferably not exceeding 0.2 mm and generally not exceeding 0.1 mm.
Of course, such thin foils that serve only to maintain freshness, aroma or prevent contamination are relatively cumbersome. According to the present invention, the foil has a foil edge region 5 that provides rigidity to the diaphragm plate portion that rises along the periphery of the covering region 4 and extends over the can opening. In order to provide rigidity (and to achieve a slight elasticity in the radial direction during deep drawing and / or sealing), the diaphragm foil 2 that seals the bottom of the can has at least one annular bead. Is preferred. The diaphragm foil 2 reinforced in this way can be lifted in a mutually connected state by, for example, a suction gripper known per se (so that the shape of the foil does not change when inserted into the can opening). It can be attached to the top of the can 1 in the first step. Here, further difficulties associated with thin foils are encountered. In practice, it is necessary to ensure that the foil stays on top of the can 1 so that the foil can be tightly connected to the inner surface of the can in the next step. In principle, it would be possible to provide an adhesive on the upper edge of the can 1 so that the membrane remains attached in the desired position relative to the upper edge of the can. However, this is advantageously performed according to the invention in a manner that is more easily understood from FIG.
In the figure, the raised edges are at least slightly biased conically. That is, there is an angle β with respect to the vertical line V, and this angle is very small but not negligible and is less than 5 °, particularly less than 2 °. In the embodiment, the diameter of the lower surface of the diaphragm plate, that is, the diameter of the covering surface 4 is smaller by a fraction of 1 mm than the diameter of the opening of the diaphragm plate, and is measured along the vertical line V at this time. The height should be only about 5 mm.
Of course, the upper diameter of the diaphragm foil 2 is advantageously chosen so that once the foil is installed, it is held by the suction gripper on the top of the can 1 by frictional forces. A further means for securing the diaphragm foil 2 to the top of the can 1 can consist of a ring tube 6 having a hook-shaped cross section and engaging the upper edge of the can 1. The generally sharp edge on the upper side of the can 1 is preferably further spread outwardly in the form of a flange to prevent damage to the thin foil or injury to the user (FIGS. 1a, 3-7).
Thus, the diaphragm foil 2 fits tightly along the edge of the can with this ring tube 6. However, this is only an intermediate step in sealing the can 1 and should not interfere with subsequent steps. This includes the action of the punch 8 which pushes the foil 2 into the position shown in FIG. 1b, which is only schematically shown in FIG. 1b. The annular tube 6 slides into the inside of the can from the position it was before being pushed down by the punch 8, indicated by the dashed line in FIG. 3, and thanks to the ductility (and sufficient toughness) of the foil material, The position indicated by the solid line in FIG. 3 is taken. The conical shape with a small angle β of the membrane edge region 5 shown in FIG. As a result of the slight conical shape, the formation of folds and wrinkles as explicitly described in US Pat. No. 4,599,123 is avoided.
As will be described below, the method and apparatus of the present invention preferably provides a tight seal between the diaphragm foil 2 and the cylindrical area of the inner surface of the can, preferably just below the flange flared can rim. Bring about a good connection.
In the preferred embodiment, the punch 8 is configured as shown in the cross-sectional view of FIG. This punch consists of several parts, ie the actual punch surface 9 connected to the lug 11 of the punch head 12 by pins 10 projecting upwards (only one is shown, but preferably three). . A centering ring 13 is arranged around the punch surface 9 and can move along the guide pin 14 against the action of at least one pressure spring 15. Normally, the ring 13 takes the lower position on the left side of FIG. 4, in which, for example, the ring is supported on the upper surface of the punch surface 9 in a manner not shown, but optionally also held by other means. Is done.
In this position, the centering ring 13 holds the can rim and has a small recess 13 'for this purpose. The process can then take place in such a way that the can 1 stands on the lifting platform and is lifted so that the centering ring 13 is in the upper position shown on the right side against the action of the spring 15. Moving. At the same time, the punch surface 9 emerges from within the ring 13 and therefore pushes the diaphragm foil 2 to the position shown in FIGS. 1b and 3.
Alternatively, the ring 13 may be fixed and the can held in the centered position while the punch surface 9 is moved down. In this case, for example, it may be necessary for the lug 11 to be in the form of a piston rod, preferably a pneumatic piston / cylinder assembly, of the fluid assembly. However, in this case, as a result of design considerations, it is clear that, in practice, only relative movement between the illustrated part and the can is important, so that further tolerance is allowed. Furthermore, the can can be centered, that is, the diaphragm foil 2 can be centered on the can in various ways.
From the above description, in order to firmly connect the edge region to the inner periphery, it is important to arrange the raised edge region 5 of the diaphragm foil 2 as close as possible to the inner periphery of the can (shown in FIG. 3). It is clear that there is. For this purpose, the punch 8 has a spreading device formed by a wedge arrangement in the embodiment of FIG. The rows of wedge segments 16 are guided along the upper surface of the punch surface 9 so that they can move radially outward with respect to the central axis A of the punch 8. For guiding, the back surface of the punch surface 9 may have, for example, a groove or a slot (not shown). However, even if the back surface of the punch surface is flat, it is sufficient for guidance.
As such, the wedge segment 16 can itself be used to push the raised foil edge region 5 of the diaphragm foil 2 against the inner periphery of the can 1, but it can also be an elastic piston ring 17 or It is advantageous if the Seeger circlip rings are extended around them. This provides a more uniform peripheral area when these rings 17 are pressed against the foil edge region 5 of the diaphragm foil 2 and also generates a restoring force acting on the segments 16, thereby generating Perform one function.
A conical wedge 18 is provided to push the wedge segment 16 radially outward. This wedge can be moved downwards between the wedge segments with their wedge surfaces 20 by means of a drive actuating rod 19, which is preferably pneumatic. The reason for favoring pneumatic drive is that there is little risk of contamination with oil or leaked liquid and it is particularly easy to set a maximum pressure that will not cause the can to extend. As the conical wedge 18 moves down relative to the punch surface 9, the wedge expands the wedge segment 16, thereby causing the elastic ring 17 to be in the foil edge region 5 (partially shown in the lower right of FIG. 4). Push outward against. The can rim then fits well with the recess 16 '. In this way, the position of the diaphragm foil 2 in FIG. 1b is reached.
In this position, however, the diaphragm foil 2 must also be secured and generally sealed. Since the thin diaphragm foil 2 is actually relatively easy to conduct heat, this can be done in a conventional manner by adhesive bonding, preferably by heat sealing. For this purpose, a heat seal coating 21 (FIG. 2) can be provided outside the membrane edge. The heating means is then synchronized with the deployment devices 16-18. The heating means itself can be formed by a heating coil housed in the wedge segment 16, but the space is very limited and it is necessary to provide a movable connection. Thus, although this possibility should not be ruled out, it is also possible to provide a heat radiation source 22 (for example annular) on, for example, the wedge segment 16 and the ring 17. This heat source heats these parts in order to warm the heat seal coat 21 (FIG. 2) and fuse it to the inner surface of the can 1. The wedge segment 16 may be formed, for example, from a ceramic material with good heat storage that also improves wear.
FIG. 5a shows the wedge segment 16 and the spring ring 17 in the closed position, and FIG. 5b shows them for heat sealing the diaphragm foil 2 to the inner surface of the can, which are not shown in this figure and are relative to the plane of the drawing. It is shown in a position developed by the wedge piece 18 of the punch 8 moved at right angles.
It is clear that the wedge arrangement shown is just one possible embodiment that may be preferred with respect to the lifetime of the device, and that many variations are possible within the scope of the present invention. For example, the conical wedge 18 can simply be formed by a pressure plate that can move relative to the punch surface 9 with a rubber loose between the upper surface of the punch surface 9 and the pressure plate. It is also possible. The rose is used in place of the part 18 and expands laterally from above when applied with a pressure medium via a pressure plate that will be connected to a rod 19 for moving the part 18 and thus Push the movable part 16 or the ring 17 directly. Individual segments 16 can also be driven horizontally, extending radially outward, but would be a complex design. Especially in this case and also in other cases, heating from the outside of the top edge of the can for heat sealing may be a simpler solution.
Furthermore, as soon as the can 1 is closed in the position of FIG. 1b, further means may be advantageous. For example, a lid 23 or 24 (FIG. 1c) can be attached to protect the diaphragm foil 2 that is prone to breakage.
Another specific advantage of the present invention is that the foil can be manufactured separately and can be stored if necessary, for cans having different capacities if can 1 is of the same diameter. This means that it is possible to mount foils 2 that are pre-manufactured and that are actually sufficiently stable thanks to their design with foil edge regions 5. This foil rim region 5 can also be easily coated with an adhesive 21 that would be difficult to apply to the inner periphery of the can due to the risk of contamination. On the other hand, as already explained, the invention is naturally not limited to the use of adhesives.
The invention is not limited to the described embodiments. Therefore, the production of the device according to the invention can be increased in a manner known per se, for example using a large number of tools arranged on a turntable.

Claims

A sealed diaphragm (2) of paper, plastic film or metal foil provided on at least one end face, the diaphragm foil (2) having a raised foil edge region (5) introduced into the can One so that the outer surface of the edge region (5) raised in the direction of the can axis (A) is closely connected to the inner surface of the can wall (1), preferably adhesive bonded or heat sealed. A method for producing a sheet metal can with the end face sealed and the can wall preferably cylindrical, wherein the raised foil edge region is conically biased and expandable peripheral edge (17) by a punch (8) having, after pressing against the inner surface of the can (1), the auction rose Hakuen region (5), under the action of heat, over essentially the entire length of its vertical direction, can ( 1) Closely connected to the inner surface and expanded by force from an external pressure absorber Wherein the carrying out without being reversed.

Characterized in that the punch periphery is expanded by converting the axial movement of the punch (8) into a radial movement of the pressure element of the wedge segment (16) and / or the piston ring or spring ring (17) in particular. The method according to claim 1.

2. A method according to claim 1, characterized in that the expansion of the punch periphery is carried out by air-operated rubber loose.

Parsley foil used (2) is, in its radially outward, 0.2 to 0.3 mm upward bias in circle conical, preferably having coating of adhesive (21), in particular a heat-sealing coating on its outer surface 4. A method as claimed in claim 1, characterized in that it has a raised foil edge region (5).

The foil (2) used has a ring tube (6) at the free end of the foil edge region (5), facing radially outward and having a substantially hook-shaped cross section. The method of any one of.

6. The method according to claim 1, wherein the foil (2) is embossed or grained.

A movably mounted punch (8) having a peripheral edge expandable transversely to the direction of movement, a punch moving means (19), and an expanding means (16 18) for causing a corresponding movement 7. A device for carrying out the method according to any of claims 1 to 6, wherein the punch (8) is for the centering means (13) of the diaphragm foil (2) and the can (1). A device which is movably mounted on the inside and is provided with heating means (22) on the periphery of the punch (8) or the upper edge of the can from the outside.

A movably mounted punch (8) having a peripheral edge expandable transversely to the direction of movement, a punch moving means (19), and an expanding means (16-18) for causing a corresponding movement A device for carrying out the method according to any of claims 1 to 7, wherein the diaphragm foil (2) and the can (1) centering means (13) and the punch (8) A device characterized in that heating means (22) for the perimeter of the is provided.

The expansion means (16-18) are, in part, at least two, preferably three or four, radially expandable piston rings or spring rings (16) with openings offset from one another. ) And, on the other hand, a combination of at least 3, preferably 4-8, in particular 6 wedges (18, 20) arranged in a ring. The device described.

10. The expansion means according to any one of claims 7 to 9, characterized in that it comprises an elastic ring (17) of preferably at least one fluid or pneumatic device, e.g. Equipment.

The outer wall of the foil edge region (5), which is provided on one end face and includes paper or plastic foil or metal foil and rises in the direction of the can axis (A), does not overlap the edge of the can wall ( 1) having a diaphragm foil (2) that is tightly connected to the inner surface of the 1), preferably sealing the opening so as to be adhesive bonded or heat sealed, and the inner surface of the can wall (1) is at least raised A sheet metal can that is essentially cylindrical in the foil edge region (5), the diaphragm foil (2) having a thickness not exceeding 0.2 mm, embossed diaphragm material and rough surface A metal sheet can characterized by being selected from the group consisting of metalized metal foils.

An intermediate structure of a can having a sheet metal sidewall that is open at one end and can be filled from the open end prior to sealing and sealing the can structure, the intermediate structure of the can being Having a sealed end opposite to the open end, the sealed end being closed by a sealing diaphragm made of a material selected from the group consisting of paper, plastic film and metal foil, The structural structure has a shaft and a diaphragm end region raised in the direction of the shaft, the diaphragm end region overlapping the end of the side wall at the sealing end, and the inner side of the side wall. The surface has a cylindrical shape closely connected to the diaphragm end region, the sealing diaphragm has a thickness not exceeding 0.2 mm, and the embossed diaphragm material and roughened metal It is selected from the group consisting of foil Intermediate structure of the can, characterized when the.

An intermediate structure of the can, a) the end of the side wall of the can is flanged outwardly, and b) the diaphragm end region is substantially creased or wrinkled. 13. The intermediate structure of the can according to claim 12, wherein the intermediate structure of the can is resting on an inner surface of the can without being applied.