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WO1996031406A1 - Dose mit einer verschlussmembran aus folie, sowie verfahren, vorrichtung und folie zur herstellung der dose - Google Patents

Dose mit einer verschlussmembran aus folie, sowie verfahren, vorrichtung und folie zur herstellung der dose Download PDF

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WO1996031406A1
WO1996031406A1 PCT/EP1996/001410 EP9601410W WO9631406A1 WO 1996031406 A1 WO1996031406 A1 WO 1996031406A1 EP 9601410 W EP9601410 W EP 9601410W WO 9631406 A1 WO9631406 A1 WO 9631406A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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film
wall
foil
stamp
raised
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP1996/001410
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Grabher
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP52996796A priority patent/JP3689115B2/ja
Priority to DE59601055T priority patent/DE59601055D1/de
Priority to BR9604869-7A priority patent/BR9604869A/pt
Priority to EP96910945A priority patent/EP0819086B1/de
Priority to NZ305862A priority patent/NZ305862A/en
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Priority to CA002217311A priority patent/CA2217311C/en
Priority to DK96910945T priority patent/DK0819086T3/da
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2842—Securing closures on containers
    • B65B7/2878—Securing closures on containers by heat-sealing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D51/00—Closures not otherwise provided for
    • B65D51/18—Arrangements of closures with protective outer cap-like covers or of two or more co-operating closures
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D2251/0093—Membrane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D2577/00—Packages formed by enclosing articles or materials in preformed containers, e.g. boxes, cartons, sacks, bags
    • B65D2577/10—Container closures formed after filling
    • B65D2577/20—Container closures formed after filling by applying separate lids or covers
    • B65D2577/2041—Pull tabs
    • B65D2577/2058—Pull tabs attached to the closure

Definitions

  • the invention relates to a can according to the preamble of claim 1, to a method according to the preamble of claim 4 and to one
  • metal tin cans have essentially been closed either by jointly crimping the cut edge of the can with a metal lid (e.g. according to WO 83/02577 or US-A-3,952,677), or with a foil-provided one
  • Sheet metal ring provided (according to AT-A-368.91 9), or the inside of the can wall (1) - at least in the area of the raised foil edge area (5) - had to be conical (e.g. according to DE-U-94 1 4 440), which is a complicated can production and high tolerances required, so that the same position of the membrane plate with respect to the can edge could always be achieved when retracting the stamp.
  • the cut edge of the can not known plates with raised edge for cans made of plastic are known (eg DE-A1 - 33 05 144 or CH-A-629 984), but it was always relatively stable lid parts for the bottom of pressure-resistant cans or those made of a relatively soft wall (for example according to US Pat. No. 4,599,123) which required an external pressure recording device for the sealing process.
  • the invention has now set itself the task of creating a tin can, in particular one made of tinplate or aluminum sheet, with a simple and, above all, inexpensive closure. This is achieved for the first time by the feature mentioned in the characterizing part of claim 1.
  • the closure is made - as has become known in another context - from only one membrane film, optionally from (and in particular laminated with thin aluminum foil) paper and / or plastic, but preferably from a metal foil, in particular from aluminum, all for the sake of simplicity only as Designates the film and, if necessary, allows the can opening to be exposed in a manner known per se with the aid of tear-open tabs.
  • the edge of the membrane plate which is pulled up in the direction of the can axis does not overlap the - preferably flanged - edge of the can, thus facilitating tearing open and therefore leaving the can edge with its robust outside or standing surface.
  • the membrane film is preferably at most 0.2 mm, in particular at most 0.1 mm, consists, for example, of a 50 ⁇ aluminum foil with 20 ⁇ heat seal coating on the inside and 10-20 ⁇ lubricating lacquer coating on the outside and is therefore suitable for closing the subsequent removal opening.
  • the can base can also be designed according to the invention if required.
  • embossed foils is further preferred because these are easier to nestle on cans with changing tolerance and also result in better stability.
  • the membrane film - at least in the area intended for connection to the inner wall of the can - is coated with a heat seal lacquer.
  • the inner wall of the can in the area mentioned - like that of (e.g. coated with aluminum foil) combination cans - with a primer or a heat sealable
  • the method for producing the can according to the invention uses the characterizing feature of claim 3. Preferred developments of the method according to the invention are described in the characteristics of claims 4 and 5.
  • the membrane foils used to close the cans according to the invention are expediently prefabricated from material according to claim 9, in order then to be applied to the corresponding can opening using the method according to the invention. They then preferably have the feature of claim 10, so that they can easily be introduced even in cans with different tolerances and in some cases already lie in the desired position through the conical film edge area 5. This security function can be further improved by the feature of claim 11.
  • US-A-4,599. 1 23 has proven to be extraordinarily unfavorable, since when it is drawn into the can - without overlapping the cut edge of the can edge - it has to lead to folds which make it difficult for the film to be tightly connected to the inner wall of the can or even make it impossible.
  • the film used according to the invention is relatively thin and preferably a film with good thermal conductivity, use will be made of a hot joining process, for example one
  • Fig. 1 the sequence of the method according to the invention, for which the
  • FIG. 2-3 illustrate enlarged details II and III from Fig. 1 a and 1 b, while Fig. 4 shows a section through the inventive device.
  • Fig. 5a and b show a horizontal partial section through the inventive
  • a can 1 made of sheet metal is to be closed with a membrane film 2.
  • the film 2 can be connected to a tear-open tab 3 in any way, for example by gluing.
  • the tab 3 can be used as a whole to tear off the membrane film 2 which has been introduced into the can 1 and connected to it at the edge. This is cheaper because either a predetermined breaking point, for. B. by punching, or a separation of the membrane cutting edge overlapping the can cutting edge from the membrane opening plate spanning the can opening had to be created.
  • a thin film which is only used to keep fresh or to preserve the aroma or to prevent contamination, is relatively difficult to handle.
  • the membrane film 2 closing the can bottom preferably has at least one annular bead for the purpose of stiffening (and also for the purpose of achieving a slight radial elasticity during deep drawing and / or sealing).
  • the film 2 reinforced in this way can now be form-fitting (so that the film shape is not changed when inserted into the can opening), e.g.
  • the raised edge is at least slightly conically divergent, i.e. it results in a vertical V, even if only a very small but measurable angle ⁇ , which will have a size of less than 5 °, in particular less than 2 °.
  • the Diameter on the underside of the membrane plate, ie in the area of the cover surface 4 should be only a few tenths of a mm smaller than the opening diameter of the membrane plate, the height measured along the vertical V only having to be about 5 mm.
  • the upper, larger diameter of the film 2 is, of course, expediently chosen such that it is held frictionally on the top of the can 1 when it is placed on by the suction gripper.
  • a further measure for securing the film 2 on the upper side of the can 1 can consist in a collar 6 which is hook-shaped in cross section and which interacts with the upper edge of the can 1.
  • the upper, mostly sharp-edged edge of the can 1 is, by the way, preferably flanged outwards (7 in FIG. 1a, 3) in order to prevent damage to the thin film or injury to the user.
  • the method according to the invention and the device according to the invention bring about the tight connection of the membrane film 2 with the cylindrical region of the inner wall of the can directly below the (preferably flanged) edge of the can:
  • the stamp 8 is in accordance with FIG.
  • Fig. 4 section shown. It consists of several parts, namely the actual stamp surface 9, which protrudes upwards over pins 10 (only one is shown, preferably there are three) connected to the attachment 1 1 of a stamping head 1 2.
  • a centering ring 1 3 is placed around the stamp surface 9 and can be displaced along guide pins 14 and against the action of at least one compression spring 15. Normally, the ring 1 3 assumes the lowered position on the left in FIG. 4, in which it is supported, for example in a manner not shown, on the upper side of the stamp surface 9, but may also be held by other means.
  • the centering ring 1 3 receives the edge of the can and has a small recess 1 6 'for this purpose.
  • the process can now proceed in such a way that the can 1 stands on a lifting table and is lifted up, as a result of which the centering ring 1 3 moves against the action of the spring 1 5 into the upper position shown on the right.
  • the stamp surface 9 emerges from the inside of the ring 1 3 and thus presses the film plate 2 into the position shown in FIGS. 1 b and 3.
  • the ring 1 3 could also be stationary and hold the can centered while the stamp surface 9 is moved downwards.
  • approach 11 would be designed as a piston rod of a fluidic unit, preferably a pneumatic piston-cylinder unit.
  • the centering of the can or, relative to it, of the film 2 could also take place in a wide variety of ways.
  • the punch 8 has a spreading device, which in the exemplary embodiment according to FIG. 4 is formed by a wedge arrangement.
  • a series of wedge segments 16 is guided along the top of the stamp surface 9 in such a way that they can be displaced radially outward with respect to the central axis A of the stamp 8.
  • the rear side of the stamp surface 9 could have grooves or slots (not shown), for example. However, it also likes the flat back of the stamp surface
  • wedge segments 1 6 themselves could be used to press the raised foil edge area 5 of the foil 2 against the inner circumference of the can 1, it is advantageous if they are spanned by elastic piston rings 17 or snap rings. This creates a more uniform circumferential surface when these rings 17 are pressed against the film edge region 5 of the film 2 and moreover also results in a double function in a double function, which acts on the segments 16.
  • a conical wedge 1 8 In order to press the wedge segments 1 6 radially outwards, a conical wedge 1 8 is provided, which can be moved downwards by means of an actuating rod 1 9 by a drive, preferably of a pneumatic type, and between the wedge segments with their wedge surfaces 20.
  • a drive preferably of a pneumatic type
  • the reason for preferring a pneumatic drive is that there is hardly any risk of contamination from oil or leakage liquid, and it is particularly easy to set a maximum pressure that does not widen the can. If the conical wedge 1 8 is now moved downwards against the stamp surface 9, it spreads the wedge segments 1 6 apart and thus presses the elastic rings 1 7 against the foil edge region 5 (which is indicated in fragments at the bottom right in FIG. 4), where the edge of the can is stuck in the recess 1 6 '. In this way, the position of the film 2 according to Fig. 1 b reached.
  • the film 2 must now also be secured and generally also sealed. This can be done in a conventional manner by means of adhesive, preferably by means of heat sealing, because the thin film 2 allows the heat to pass through relatively well.
  • adhesive preferably by means of heat sealing
  • a heating device is then assigned to the spreading device 1 6-1 8. This could in itself be formed by heating windings accommodated in the wedge segments 1 6, but the space at this point is very narrow, and movable connections must also be provided. Although this possibility should not be excluded, a (e.g. annular) radiant heating source 22, e.g. B. above the wedge segments 1 6 and the rings 1 7 are provided, which heats these parts in order to heat the hot glue 21 (FIG. 2) and to fuse with the inner wall of the can 1.
  • the wedge segments 16 can be formed, for example, from a ceramic material with good heat storage properties, which also improves the wear properties.
  • FIG. 5a shows the wedge segments 1 6 and a snap ring 1 7 in the closed
  • Fig. 5b shows the wedge pieces 1 8 of the stamp 8, not shown here, moved perpendicular to the plane of the drawing) in a spread position for the purpose of heat sealing the film 2 to the inner wall of the can.
  • the conical wedge 1 8 could simply be formed by a pressure plate movable relative to the stamp surface 9, a rubber bellows may be provided between the top of the stamp surface 9 and this pressure plate. This expands when a pressure medium is applied through the pressure plate used in place of the part 18, which would then also be connected to the rod 19 for its actuation, from the top to the side and thus presses on the displaceable parts 1 6 or directly the rings 1 7.
  • a horizontally running drive, radially outwards, would be conceivable for the individual segments 16, but would be structurally complex. Especially in this case, but also in other cases, heating the upper edge of the can from the outside for heat sealing may be the simpler solution.
  • a cover 23 or 24 (FIG. 1 c) can also be applied.
  • a particular advantage of the present invention is also that the foils can be manufactured separately and, if necessary, kept in stock, whereby - with the same diameter of the cans 1 - cans with different volumes with the prefabricated and due to their design with the foil edge area 5 are sufficient stable foils 2 can be loaded.
  • This film edge area 5 can also be easily coated with the adhesive 21, which would be difficult to attach to the inner circumference of the can due to the risk of contamination.
  • the invention is of course not limited to the use of an adhesive, as has already been explained. The invention is not restricted to the illustrated embodiments.
  • the output of the device according to the invention with - z. B. arranged on a turntable - multiple tools can be increased in a conventional manner.

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Abstract

Die Blechdose ist mit einer an wenigstens einer Stirnseite vorgesehenen Membran (2) aus Papier, Kunststoff- oder Metallfolie so verschlossen, dass die Aussenseite des in die Richtung der Dosenachse (A) hochgezogenen Folienrandbereiches (5) mit der im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Innenseite der Dosenwand (1) dichtend verbunden ist, ohne die Dosenwandkante zu übergreifen. Die Membranfolie (2) mit hochgezogenem Folienrandbereich (5) wird in die Dose eingeführt und mittels eines Stempels (8) mit spreizbarem Umfang (17) gegen die Innenwand der Dose (1) gedrückt. Darauf erfolgt unter Hitzeeinwirkung die dichte Verbindung des hochgezogenen Folienrandbereiches (5) mit der Innenwand der Dose (1) ohne äussere Druckaufnahmevorrichtung.

Description

Dose mit einer Verschlussmembran aus Folie, sowie Verfahren, Vorrichtung und
Folie zur Herstellung der Dose
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dose nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 4, sowie auf eine
Vorrichtung und eine Folie zur Herstellung der Dose.
Metallblechdosen wurden bisher im wesentlichen entweder durch gemeinsames Verbördeln der Dosenschnittkante mit einem Blechdeckel verschlossen (z.B. nach WO 83/02577 oder US-A-3,952,677), oder mit einem mit Folie versehenen
Blechring versehen (nach AT-A-368.91 9), oder die Innenseite der Dosenwand ( 1 ) musste - zumindest im Bereich des hochgezogenen Folienrandbereiches (5) - konisch ausgebildet werden (z.B. nach DE-U-94 1 4 440), was eine kompliziertere Dosenherstellung und hohe Toleranzen erforderte, damit beim Einfahren des Stempels immer dieselbe Lage des Membrantellers gegenüber der Dosenkante erzielt werden konnte.
Andererseits sind die Schnittkante der Dose nicht übergreifende Teller mit hochgezogenem Rand für Dosen aus Kunststoff bekannt geworden (z.B. DE-A1 - 33 05 144 oder CH-A-629 984), doch handelte es sich dabei immer um relativ stabile Deckelteile für den Boden von druckbelastbaren Dosen oder solchen aus relativ weicher Wandung (z.B. nach US-A-4, 599. 1 23), die zum Versiegelungs¬ vorgang eine äussere Druckaufnahmevorrichtung erforderten.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Blechdose, insbesondere eine solche aus Weissblech oder Aluminiumblech, mit einem einfachen und vor allem billigen Verschluss zu schaffen. Dies gelingt erstmalig durch das im Kenn¬ zeichen des Anspruches 1 genannte Merkmal. Der Verschluss Desteht dabei - wie in anderem Zusammenhang bekannt geworden - aus nur einer Membranfolie, gegebenenfalls aus (insbesondere mit dünner Aluminiumfolie kaschiertem) Papier und/oder Kunststoff, vorzugsweise jedoch einer Metallfolie, insbesondere aus Aluminium, alles im folgenden der Einfachheit halber auch nur als Folie be¬ zeichnet, und gestattet gegebenenfalls in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Aufreisslaschen die Dosenöffnung freizulegen. Der in Richtung der Dosenachse hochgezogene Rand des Membrantellers übergreift den - vorzugsweise umge¬ bördelten - Dosenrand nicht, erleichtert damit das Aufreissen und belässt dem Dosenrand daher seine robuste Aussenseite bzw. Standfläche. Die Membranfolie ist vorzugsweise höchstens 0.2 mm, insbesondere höchstens 0.1 mm stark, besteht z.B. aus einer 50μ Aluminiumfolie mit 20μ Heißsiegelbe¬ schichtung auf der Innenseite und 10-20μ Gleitlackbeschichtung auf der Aussenseite und ist daher für den Verschluss der späteren Entnahmeöffnung geeignet. In Abhängigkeit vom Füllgut oder von einem eingesetzten Deckel kann jedoch bei Bedarf auch der Dosenboden erfindungsgemäss ausgebildet sein . Weiters bevorzugt ist die Verwendung von geprägten Folien, weil diese sich leichter an Dosen mit wechselnder Toleranz anschmiegen lassen und auch bessere Stabilität ergeben.
Im allgemeinen ist es bevorzugt, wenn die Membranfolie - zumindest in dem für die Verbindung mit der Innenwand der Dose bestimmten Bereich - mit einem Heißsiegellack beschichtet ist. Grundsätzlich kann aber auch die Innenwand der Dose in dem erwähnten Bereich - so wie diejenige von (z. B. mit Aluminiumfolie beschichteten) Kombidosen - mit einem Primer oder einer heißsiegelfähigen
Schicht versehen sein; ansonsten erfordert die dichte Verbindung häufig den Einsatz spezieller - insbesondere mehrkomponentiger - Klebstoffe oder Heißsiegellacke. Jedenfalls können damit auch blanke oder lackierte Blechdosen dichtend verschlossen werden.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Dose benützt das kenn¬ zeichnende Merkmal des Anspruches 3. Bevorzugte Weiterbildungen des erfin¬ dungsgemässen Verfahrens sind in den Kennzeichen der Ansprüche 4 und 5 beschrieben.
Bisher war es in umständlicher Weise erforderlich, gegen einen fixen, im Innern der (relativ weichen) Kartondose angebrachten Stempel durch das Zusammen¬ fahren von Ringsegmenten oder das Zusammenfahren zweier Kegelflächen Druck von aussen gegen den stabilen Innenstempel auszuüben. Dies ist nunmehr beim erfindungsgemässen Verfahren nicht mehr der Fall. Die viel bessere und weniger umständliche Methode, den Druck von innen her aufzubringen, ist bei bisherigen, weichen Dosen nicht möglich, da für eine exakte, gegen den Innendruck gerichtete Aussenhalterung die Durchmessertoleranzen der Dose zu gross waren, oder es mussten Doseninnenrand und Stempel konisch ausgebildet werden. Bei der erfindungsgemässen Blechdose nun ist überhaupt keine Aussenhalterung mehr erforderlich; es genügt eine lockere Zentrierung. Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich besonders die Vorrichtung nach Anspruch 6, bevorzugt dann, wenn wenigstens eines der Merk¬ male des Anspruches 7 verwirklicht ist.
Es versteht sich, dass die zum Verschliessen der erfindungsgemässen Dosen die¬ nenden Membranfolien zweckmässigerweise aus Material nach Anspruch 9 vorgefertigt sind, um dann mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens auf die entsprechende Dosenöffnung aufgebracht zu werden. Sie weisen dann vorzugs¬ weise das Merkmal des Anspruches 10 auf, damit sie auch in Dosen mit unterschied-licher Toleranz leicht eingebracht werden können und in der gewünschten Stel-Iung teilweise schon durch den konischen Folienrandbereich 5 aufliegen. Diese Sicherungsfunktion kann noch durch das Merkmal des An¬ spruches 1 1 verbessert werden.
Ein parallel zum Membranteller verlaufender, breiter Kragen, wie er z.B. in der
US-A-4,599. 1 23 beschrieben ist, hat sich als ausserordentlich ungünstig erwiesen, da er beim Einziehen in die Dose - ohne den Schnittrand der Dosen¬ kante zu übergreifen - dazu führen muss, dass sich Falten bilden, die eine dichte Verbindung der Folie mit der Doseninnenwand erschweren oder sogar ver- unmöglichen .
Zur endgültigen Anbringung sind natürlich zahlreiche Möglichkeiten nach dem Stand der Technik gegeben. Da aber die erfindungsgemäss verwendete Folie relativ dünn und bevorzugt eine Folie mit gutem Wärmeleitvermögen ist, wird man von einem Warmverbindungsverfahren Gebrauch machen, etwa einen
Heisskleber an der Aussenseite auftragen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Be¬ schreibung von in der Zeichnung erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Fig . 1 den Ablauf des erfindungsgemässen Verfahrens, wozu die
Fig.2-3 vergrösserte Details II und III aus der Fig. 1 a bzw. 1 b veranschaulichen , während Fig .4 einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung zeigt. Fig . 5a und b einen horizontalen Teilschnitt durch die erfindungsgemässe
Vorrichtung in zwei verschiedenen Arbeitspositionen. Gemäss der Darstellung a) in Fig.1 soll eine Dose 1 aus Metallblech mit einer Membranfolie 2 verschlossen werden. Die Folie 2 kann mit einer Aufreisslasche 3 in an sich beliebiger Weise, beispielsweise durch Klebung, verbunden sein. Im Gegensatz zu herkömmlichen Aufreisslaschen kann die Lasche 3 dazu benutzt werden, die in die Dose 1 eingebrachte und am Rande mit ihr verbundene Mem¬ branfolie 2 als Ganzes abzureissen. Dies ist deswegen günstiger, weil bei der herkömmlichen Ausführung entweder eine Sollbruchstelle, z. B. durch Stanzen, oder eine Trennung des die Dosenschnittkante übergreifenden Membranfolien¬ randes vom die Dosenöffnung überspannenden Membranfolien-teller geschaffen werden musste. Bei einer dünnen Folie von vorzugsweise maximal 0.2 mm, im allgemeinen sogar von höchstens 0.1 mm, bedeutete dies immer noch Schwierigkeiten.
Es versteht sich, dass eine derart dünne Folie, die ja nur der Frischhaltung oder der Aromabewahrung bzw. zur Verhinderung einer Kontaminierung dient, relativ schwer zu handhaben ist. Erfindungsgemäss besitzt sie nun am Umfang eines Abdeckbereiches 4 einen rundum hochgezogenen Folienrandbereich 5, der dem die Dosenöffnung überspannenden Membrantellerteil eine gewisse Versteifung vermittelt. Vorzugsweise weist die den Dosenboden verschliessende Membran- folie 2 zwecks Versteifung (und auch zwecks Erzielung einer geringfügigen, radialen Elastizität beim Tiefziehen und/oder Einsiegeln) vorzugsweise wenigstens eine kreisringförmige Sicke auf. Die solcherart verstärkte Folie 2 kann nun formschlüssig (damit die Folienform beim Einsetzen in die Dosen¬ öffnung nicht verändert wird), z.B. mittels eines an sich bekannten Sauggreifers aufgenommen und in einem ersten Schritt auf die Oberseite der Dose 1 aufge¬ setzt werden. Hier ergibt sich eine weitere, mit einer dünnen Folie verbundene Schwierigkeit: Es muss nämlich gesichert werden, dass die Folie an der Ober¬ seite der Dose 1 verbleibt, so dass sie im nächsten Schritt mit der Doseninnen¬ wand dicht verbunden werden kann. An sich wäre es denkbar, den oberen Rand der Dose 1 mit einem Klebemittel derart zu versehen, dass die Folie daran in der gewünschten Lage hängen bleibt. Vorteilhaft geschieht dies jedoch nach der Erfindung in einer Weise, wie sie aus der Fig.2 besser ersichtlich ist.
Demnach ist der hochgezogene Rand mindestens leicht konisch divergierend, d .h . es ergibt sich zur Vertikalen V ein, wenn auch nur sehr kleiner, aber doch messbarer Winkel ß, der eine Grosse von weniger als 5 ° , insbesondere weniger als 2 ° haben wird. In einem praktischen Ausführungsbeispiel wird der Durchmesser an der Unterseite des Membrantellers, d.h. im Bereich der Abdeckfläche 4 nur um wenige Zehntel mm kleiner als der Öffnungsdurchmesser des Membrantellers sein, wobei die entlang der Vertikalen V gemessene Höhe nur etwa 5 mm betragen muss.
Dabei wird der obere, grössere Durchmesser der Folie 2 natürlich zweckmässig so gewählt, dass sie beim Aufsetzen durch den Sauggreifer reibungsschlüssig an der Oberseite der Dose 1 gehalten wird. Eine weitere Massnahme zur Sicherung der Folie 2 an der Oberseite der Dose 1 kann in einem im Querschnitt haken- förmigen Kragen 6 bestehen, der mit dem oberen Rand der Dose 1 zusammen¬ wirkt. Der obere, meist scharfkantige Rand der Dose 1 ist übrigens vorzugsweise nach aussen umgebördelt (7 in Fig.1 a, 3), um eine Beschädigung der dünnen Folie oder eine Verletzung des Benutzers hintanzuhalten.
Die Folie 2 sitzt also mit diesem Kragen 6 am Rande der Dose fest. Dies ist aller¬ dings nur ein Zwischenschritt beim Schliessen der Dose 1 , der die anschliessen- den Schritte nicht behindern soll. Dazu gehört die Einwirkung eines, in Fig.1 b lediglich schematisch gezeigten Stempels 8, der die Folie 2 in die aus Fig. 1 b ersichtliche Stellung drückt. Dabei gleitet der Kragen 6 aus der in Fig.3 strich- punktiert angedeuteten Lage, in der er sich vor dem Niederdrücken des Stempels
8 befand, in das Innere der Dose und legt sich auf Grund der Duktilität des Folienmateriales (bei gleichzeitig gegebener ausreichender Zähfestigkeit) in der in Fig .3 mit vollen Linien wiedergegebenen Lage an den Innenumfang der Dose 1 an. Dabei geht auch die an Hand der Fig.2 veranschaulichte Konizität des Folienrandbereiches 5 mit dem kleinen Winkel ß in eine Zylinderform über, so dass sich der Folienrandbereich 5 eng an den Dosenumfang legt. Durch die geringe Konizität wird die Bildung von Falten und Runzeln - wie in US-A- 4,599.1 23 ausdrücklich erwähnt - vermieden.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung bewir¬ ken, wie im folgenden beschrieben, die dichte Verbindung der Membranfolie 2 mit dem zylindrischen Bereich der Doseninnenwand unmittelbar unter dem (vorzugsweise gebördelten) Dosenrand:
Der Stempel 8 ist gemäss einer bevorzugten Ausführung entsprechend dem in
Fig .4 gezeigten Schnitt ausgebildet. Er besteht aus mehreren Teilen, nämlich der eigentlichen Stempelfläche 9, die über nach oben vorragende Zapfen 1 0 (nur einer ist gezeigt, vorzugsweise sind es drei) mit dem Ansatz 1 1 eines Stempel¬ kopfes 1 2 verbunden ist. Rund um die Stempelfläche 9 ist ein Zentrierring 1 3 gelegt, der entlang von Führungsstiften 14 und entgegen der Wirkung mindestens einer Druckfeder 1 5 verschiebbar ist. Normalerweise nimmt der Ring 1 3 die in Fig.4 linke, abgesenkte Stellung ein, in der er sich beispielsweise in nicht gezeigter Weise an der Oberseite der Stempelfläche 9 abstützt, gegebenen¬ falls aber auch durch andere Mittel gehalten ist.
In dieser Stellung nimmt der Zentrierring 1 3 den Dosenrand auf und besitzt zu diesem Zwecke eine kleine Ausnehmung 1 6' . Es kann nun der Vorgang so ablaufen, dass die Dose 1 auf einem Hebetisch steht und hochgehoben wird, wodurch sich der Zentrierring 1 3 entgegen der Wirkung der Feder 1 5 in die rechts gezeigte obere Lage verschiebt. Gleichzeitig tritt die Stempelfläche 9 aus dem Inneren des Ringes 1 3 hervor und presst so den Folienteller 2 in die in Fig.1 b und 3 gezeigte Lage.
Alternativ könnte der Ring 1 3 auch ortsfest sein und die Dose zentriert festhalten, während die Stempelfläche 9 abwärts bewegt wird. In diesem Fall wäre beispielsweise der Ansatz 1 1 als Kolbenstange eines fluidischen Aggregates, vorzugsweise eines pneumatischen Kolben-Zylinder-Aggregates, auszubilden. Es versteht sich aber, dass hier konstruktiven Überlegungen ein weiter Spielraum eingeräumt ist, da es ja nur auf die Relativbewegung der gezeigten Teile und der Dose ankommt. Auch könnte die Zentrierung der Dose bzw. relativ zu ihr der Folie 2 auf die verschiedenste Weise erfolgen.
Aus den vorherigen Erläuterungen ist es klar, dass es wichtig ist, den hochgezogenen Folienrandbereich 5 der Membranfolie 2 möglichst eng an den Innenumfang der Dose zu legen (wie dies in Fig.3 gezeigt ist), um ihn mit diesem fest zu verbinden. Zu diesem Zweck weist der Stempel 8 eine Spreizvorrichtung auf, die im Ausführungsbeispiel nach Fig.4 von einer Keilanordnung gebildet ist.
Entlang der Oberseite der Stempelfläche 9 ist eine Reihe von Keilsegmenten 1 6 so geführt, dass sie bezüglich der zentralen Achse A des Stempels 8 radial nach aussen verschoben werden können. Zur Führung könnte die Rückseite der Stempelfläche 9 beispielsweise (nicht dargestellte) Nuten oder Schlitze aufweisen. Es mag allerdings auch die flache Rückseite der Stempelfläche zur
Führung ausreichen. Obwohl die Keilsegmente 1 6 an sich selbst zum Anpressen des hochgezogenen Folienrandbereiches 5 der Folie 2 an den Innenumfang der Dose 1 herangezogen werden könnten, ist es vorteilhaft, wenn sie von elastischen Kolbenringen 1 7 oder Seegerringen umspannt werden. Dies schafft eine gleichmässigere Umfangsfläche beim Andrücken dieser Ringe 1 7 gegen den Folienrandbereich 5 der Folie 2 und ergibt überdies in einer Doppelfunktion auch noch eine Rückstell¬ kraft, die auf die Segmente 1 6 wirkt.
Um die Keilsegmente 1 6 radial nach aussen zu drücken, ist ein konischer Keil 1 8 vorgesehen, der mittels einer Betätigungsstange 1 9 von einem Antrieb, vorzugs¬ weise pneumatischer Art, abwärts und zwischen die Keilsegmente mit ihren Keilflächen 20 bewegt werden kann. Der Grund für die Bevorzugung eines pneumatischen Antriebes liegt darin, dass dabei eine Verschmutzungsgefahr durch Öl oder Leckflüssigkeit kaum gegeben ist und besonders einfach ein Maximaldruck eingestellt werden kann, der die Dose nicht aufweitet. Wenn nun der konische Keil 1 8 abwärts gegen die Stempelfläche 9 bewegt wird, spreizt er die Keilsegmente 1 6 auseinander und drückt damit die elastischen Ringe 1 7 gegen den Folienrandbereich 5 (der in Fig.4 rechts unten fragmentarisch angedeutet ist) nach aussen, wo der Dosenrand in der Ausnehmung 1 6 ' festsitzt. Auf diese Weise wird die Stellung der Folie 2 nach Fig . 1 b erreicht.
In dieser Lage muss nun aber die Folie 2 auch gesichert und im allgemeinen auch abgedichtet werden. Dies kann auf herkömmliche Weise mittels Klebung, bevorzugt mittels Heißsiegelung geschehen, weil die dünne Folie 2 ja die Wärme relativ gut hindurchlässt. Zu diesem Zweck kann die Aussenseite des
Folienrandes mit einem Heisskleber 21 beschichtet sein (Fig.2). Der Spreizvor¬ richtung 1 6-1 8 ist dann eine Heizeinrichtung zugeordnet. Diese könnte an sich von in den Keilsegmenten 1 6 untergebrachten Heizwicklungen gebildet sein, doch ist der Platz an dieser Stelle sehr eng, wobei auch noch bewegliche Anschlüsse vorzusehen sind. Obwohl also diese Möglichkeit nicht ausge¬ schlossen sein soll, mag eine (z. B. ringförmige) Strahlungsheizquelle 22, z. B. oberhalb der Keilsegmente 1 6 und der Ringe 1 7 vorgesehen werden, die diese Teile aufheizt, um den Heisskleber 21 (Fig.2) zu erwärmen und mit der Innenwand der Dose 1 zu verschmelzen. Die Keilsegmente 1 6 können bei- spielsweise aus einem Keramikmaterial mit guten Wärmespeichereigenschaften gebildet sein, was auch die Abnützungseigenschaften verbessert. Fig. 5a zeigt die Keilsegmente 1 6 und einen Sprengring 1 7 in geschlossener, Fig. 5b (durch die Keilstücke 1 8 des hier nicht dargestellten, senkrecht zur Zeichnungsebene bewegten Stempels 8) in gespreizter Stellung zwecks Heißsiegelung der Folie 2 an die Doseninnenwand.
Es versteht sich, dass die gezeigte Keilanordnung nur ein mögliches, unter Umständen im Hinblick auf die Lebensdauer der Vorrichtung bevorzugtes, Ausführungsbeispiel ist, und dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen denkbar sind. Beispielsweise könnte der konische Keil 1 8 einfach durch eine relativ zur Stempelfläche 9 bewegliche Druckplatte gebildet sein, wobei zwischen der Oberseite der Stempelfläche 9 und dieser Druckplatte ein Gummibalg vorgesehen sein mag. Dieser dehnt sich bei Beaufschlagung mit einem Druckmedium durch die an Stelle des Teiles 18 eingesetzte Druckplatte, die dann ebenfalls mit der Stange 19 zu ihrer Betätigung verbunden wäre, von oben nach der Seite hin aus und drückt somit auf die verschiebbaren Teile 1 6 oder unmittelbar auf die Ringe 1 7. Auch ein horizontal verlaufender Antrieb, radial nach aussen, wäre für die einzelnen Segmente 16 denkbar, aber konstruktiv aufwendig. Besonders in diesem Fall, aber auch in anderen Fällen mag eine Beheizung des oberen Dosenrandes von aussen zwecks Heißsiegelung die einfachere Lösung darstellen.
Sobald die Dose 1 in der Lage nach Fig.1 b verschlossen ist, sind gegebenenfalls weitere, zusätzliche Massnahmen von Vorteil. Um etwa die verletzliche Folie 2 zu schützen, kann noch ein Deckel 23 oder 24 (Fig.1 c) aufgebracht werden.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht auch darin, dass die Folien separat gefertigt und gegebenenfalls auf Lager gehalten werden können, wobei - bei gleichem Durchmesser der Dosen 1 - Dosen mit unterschiedlichem Volumen mit den vorgefertigten und auf Grund ihrer Ausbildung mit dem Folienrandbereich 5 doch ausreichend stabilen Folien 2 bestückt werden können.
Dieser Folienrandbereich 5 lässt sich auch leicht mit dem Klebstoff 21 beschichten, der am Innenumfang der Dose wegen der Verschmutzungsgefahr schlecht anzubringen wäre. Anderseits ist die Erfindung natürlich nicht auf die Verwendung eines Klebstoffes beschränkt, wie bereits erläutert wurde. Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsformen nicht eingeschränkt. So kann die Ausstossleistung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit - z. B. auf einem Drehtisch angeordneten - Mehrfachwerkzeugen in an sich bekannter Weise gesteigert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Dose aus Metallblech mit einer an wenigstens einer Stirnseite vorgesehenen Verschlussmembran (2) aus Papier, Kunststoff- oder Metallfolie, die die we- nigstens eine Stirnseite so verschliesst, dass die Aussenseite des in die Rich¬ tung der Dosenachse (A) hochgezogenen Folienrandbereiches (5) mit der In¬ nenseite der Dosenwand ( 1 ) dichtend verbunden, vorzugsweise verklebt oder heissgesiegelt ist, ohne die Dosenwandkante zu übergreifen, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Innenseite der Dosenwand ( 1 ) - zumindest im Bereich des hochgezogenen Folienrandbereiches (5) - im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist.
2. Dose nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dosenwandkante (7) nach aussen gebördelt ist und/oder der Folienrandbereich (5) im wesentli- chen falten- und runzelfrei an der Innenwand der Dose ( 1 ) anliegt.
3. Verfahren zur Herstellung einer Dose nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Membranfolie (2) mit hochgezogenem Folienrandbereich (5) in die Dose eingeführt, der dann mittels eines Stempels (8) mit spreizbarem Umfang ( 1 7) gegen die Innenwand der Dose ( 1 ) gedrückt wird, worauf unter Hitzeein¬ wirkung die dichte Verbindung des hochgezogenen Folienrandbereiches (5) - im wesentlichen über dessen gesamte vertikale Erstreckung - mit der Innen¬ wand der Dose ( 1 ) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung ohne äussere Druckaufnahmevorrichtung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung des Stempelumfangs durch eine Kombination von Keilen ( 1 6, 1 8, 20) und Kolben¬ bzw. Sprengringen ( 1 7) erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizung des
Stempelumfangs durch einen pneumatisch betätigten Gummibalg erfolgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 oder 5, mit einem verschiebbar gelagerten Stempel (8) mit quer zur Verschieberichtung aufspreizbarem Umfang, wobei eine Verschiebeeinrichtung ( 1 9) für den
Stempel sowie eine Aufspreizeinrichtung ( 1 6-1 8) zur Erzeugung der ent¬ sprechenden Bewegungen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der folgenden Merkmale vorgesehen ist: a) eine Zentriereinrichtung ( 1 3) für die Membranfolie (2) und/oder die Dose ( 1 ); b) eine Heizeinrichtung (22) für den Umfang des Stempels (8).
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspreiz¬ einrichtung ( 1 6- 1 8) eine Kombination aus einerseits wenigstens zwei, vor¬ zugsweise drei bis vier radial expandierbaren Kolben- bzw. Sprengringen ( 1 6) mit gegeneinander versetzten Öffnungen, und andererseits wenigstens drei, vorzugsweise vier bis acht, insbesondere sechs kreisringförmig angeordneten
Keilen ( 1 8,20) umfaßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufspreiz¬ einrichtung aus einem entlang des Stempelumfangs angeordneten elastischen Ring ( 1 7), vorzugsweise aus zumindest einer fluidisch oder pneumatisch betätigbaren Einheit, wie einem Gummibalg, besteht.
9. Folie (2) für eine Dose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine - insbesondere geprägte bzw. genarbte - Metallfolie von höchstens 0.2 mm, vorzugsweise höchstens 0. 1 mm ist.
1 0. Folie (2) für eine Dose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie an ihrer radialen Aussenseite einen hochgezogenen - vorzugsweise um 0,2 bis 0,3 mm nach oben zu konisch divergierenden - Folienrandbereich (5) besitzt, der vorzugsweise an seiner Aussenseite eine Klebebeschichtung
(21 ), insbesondere mit einem Heisskleber, aufweist.
1 1 . Folie (2) nach Anspruch 1 0, dadurch gekennzeichnet, dass sie am freien Ende des Folienrandbereiches (5) einen radial nach aussen weisenden, im Querschnitt etwa hakenförmigen Kragen (6) aufweist.
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