Verfahren zur Herstellung eines verschliessbaren Behälters

Abstract

 Ein Herstellungsverfahren für zwei- oder mehrteilige, verschließbare Behälter, bei dem der Behälterkörper (1), zu dem auch ein Bodenkörper gehört, aus Flachmaterial tiefgezogen wird und bei dem ein Randflansch und ein Deckel (4) aus einem Folienwerkstoff darin besteht, daß der Zuschnitt für Behälterkörper und Zwischenring (3) gemeinsam mit dem Flachmaterial erfolgt, anschließend der Zwischenring (3) im Bereich des Randflansches vom Behälterkörper (1) getrennt und dann auf den Randflansch aufgelegt wird. Nach dem Ausstanzen wird der Behälterkörper gezogen. Dann erfolgt ein Trennschnitt, wobei der Randflansch des Behälterkörpers, die Innenkante des Zwischenrings und/oder die Einrollung aus dem Absatz geformt werden und eine Aufweitung des tiefgezogenen Behälterkörpers erfolgt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen, verschließbaren Behälters, bei dem der Behälterkörper, zu dem auch ein Bodenkörper gehört, aus Flachmaterial, insbesondere Aluminiumband oder Weißblech, tiefgezogen wird und bei dem ein Randflansch und ein Deckel aus einem Folienwerkstoff, insbesondere Aluminiumfolie verwendet wird, wobei zur Herstellung eines Behälterkörpers ein Zwischenring eingelegt wird und wobei der Zuschnitt für Behälterkörper und Zwischenring gemeinsam mit dem Flachmaterial erfolgt, anschließend der Zwischenring im Bereich des Randflansches vom Behälterkörper getrennt und dann auf den Randflansch aufgelegt wird.

[0002] Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE 33 44 441 bekannt. Bei diesem Verfahren werden Behälterkörper und Zwischenlage getrennt voneinander hergestellt, wodurch ein hoher fertigungsbedingter Verschnitt anfällt.

[0003] Ein anderes Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 15 86 288 bekannt. Hierbei wird eine zusätzlich eingelegte Zwischenlage verwendet, die aus einem Thermoplast besteht.

[0004] Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit wird gemäß PCT/EP96/03244 vorgeschlagen, das zur Herstellung eines Behälterkörpers mit beim Aufsiegelvorgang zusätzlich eingelegter Zwischenlage zunächst der Zuschnitt für Behälterkörper und Zwischenlage gemeinsam aus dem Flachmaterial ausgestanzt wird und nach Aufweitung des tiefgezogenen Behälterkörpers zu seinem Randflansch hin und/oder nach Reduzierung der Abmessungen der Zwischenlage auf den Randflansch aufgelegt wird. Der Vorgang erfolgt im einzelnen gemäß Figur 3a bzw. 3b der PCT/EP-Vorveröffentlichung dadurch, daß der Zwischenring entlang einer strichlinierten Linie teilweise überlappend umgelegt wird, in dem der Außenrand des Zwischenringes in Pfeilrichtung zum Innenrand hin eingezogen wird. Dadurch ergibt sich ein reduzierter Innendurchmesser des Innenringes, wobei zur Vermeidung von Faltenbildung nach dem Einziehen des Außenrandes zum Innenrand hin eine Druckeinwirkung erfolgt.

[0005] Anhand zahlreicher Versuche wurde festgestellt, daß das zuletzt beschriebene Verfahren hinsichtlich seiner Wirtschaftlichkeit und seiner technischen Durchführung bei Großserien weiter verbessert werden kann.

[0006] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines verschließbaren Behälters der eingangs genannten Art hinsichtlich einer ökonomischen Fertigungsweise, insbesondere hinsichtlich des anfallenden Materialverschnittes, zu verbessern.

[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Es hat sich gezeigt, daß sich durch dieses gemeinsame Tiefziehen eines Zuschnittes aus Zwischenring 3 und Behälterkörper 1 eine optimale Fertigungsfolge erzielen läßt mit dem Ergebnis, daß der verschließbarer Behälter mit niedrigem Materialeinsatz und geringen Fertigungskosten in hohen Stückzahlen herstellbar ist.

[0008] Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1a,b,c

Teilquerschnitte durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Behälter mit und ohne Lackierung bzw. siegelfähiger Polymerbeschichtung;

Fig. 2a

Querschnitt durch eine Vorform des erfindungsgemäßen Behälters mit glatter Außenwandung;

Fig. 2b

Querschnitt durch die Vorform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Behälters mit abgestufter Außenwandung;

Fig. 3a,b,c,d

Herstellung eines Deckelringes in mehreren Fertigungsschritten;

Fig. 4, 5

Querschnitt durch einen tiefgezogenen Zuschnitt aus Deckel- und Bodenteilen eines dreiteiligen Behälters gemäß der vorliegenden Erfindung.

[0009] Figuren 1a,b zeigen einen Teilquerschnitt durch einen nicht lackierten oder beschichteten Verpackungsbehälter. Er besteht aus dem Behälterkörper 1, einem Zwischenring 3 und einem Deckel 4, der mit einer Beschichtung/Lackierung 5 versehen ist. Zur Innenseite hin weist der Zwischenring 3 eine Bördelung 3a auf, die als Kantenschutz ausgebildet ist.

[0010] Die Teilansicht nach Figur 1c zeigt eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Behälters im Querschnitt, wobei der Behälterkörper 1 aus Flachmaterial tiefgezogen und mit einer Siegelbeschichtung/-lackierung 2 versehen ist. Dieser Behälter ist sterilisierbar, da im Randbereich des Behälters vor dem Aufsiegelvorgang zusätzlich ein Zwischenring eingelegt ist, der über eine Lackierung/Beschichtung 5 gegen den Deckel 4 gesiegelt ist.

[0011] Anhand der Figuren 2a, b sollen prinzipielle Unterschiede bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters erläutert werden. Nach Variante in Figur 2a wird ein gemeinsamer Zuschnitt für den Behälterkörper 1 und den Zwischenring 3 ausgestanzt und dann in einem Zug ohne Absatz tiefgezogen. Eine Trennung kann in der Trennebene 10.1 erfolgen.

[0012] Nach Variante gemäß Figur 2b erfolgt das Tiefziehen mit einem Absatz 6, wobei sich aus dem oberen Abschnitt die Ringbreite A des Zwischenringes und aus dem unteren Abschnitt die Behälterhöhe B des Behälterkörpers ergibt.

[0013] Der im Übergangsbereich von Zwischenring 3 und Behälterkörper 1 angeformte Absatz 6 enthält die Trennebene 10.2, deren Formgebung durch die spätere Ausbildung des Randflansches am Behälterkörper 1 beeinflußt wird. In der Trennebene wird die Wandung zwischen den Abschnitten Ringbreite A und Behälterhöhe B getrennt. Danach wird der Deckelring in mehreren Stufen gemäß Figur 3a, 3b, 3c, 3d aus einem Zwischenring geformt. Die einzelnen Stufen sind nachfolgend beschrieben:

[0014] In Figur 3a wird der obere Abschnitt des Zuschnittes, die Ringbreite A, dargestellt, aus dem der spätere Deckelring geformt wird. Er wird zwischen einer Matrize bzw. Zwischenlage 31 und einem Klemmring 33 gehalten. Der untere Abschnitt, aus dem die Form für den Behälterkörper entsteht, ist in Figur 2b dargestellt. In der Trennebene zwischen Klemmring 33 und Stempel 32 (Absatz 6 in Fig. 2b) werden beide Abschnitte durch eine Relativbewegung von Matrize bzw. Zwischenlage 31 und Stanzstempel 32 getrennt.

[0015] Der abgetrennte obere Teil des Zuschnittes wird nun in ein neues Werkzeug eingelegt und dabei durch einen von unten hochfahrenden Stempel 34, 34.1, 34.2 schrittweise zu einem horizontalen Deckelring geformt (Figuren 3b, 3c, 3d).

[0016] Parallel hierzu erfolgt eine Aufweitung des Behälterkörpers, damit er später mit dem Deckel bzw. Zwischenring formschlüssig verbunden werden kann. Die Aufweitung kann gleichzeitig kombiniert werden mit einer weiteren Bördelung des Randflansches.

[0017] Die stoffschlüssige Verbindung zwischen Zwischenring 3 und Deckel 4 wird in der bekannten Weise durchgeführt, beispielsweise durch Verklebung, Verschweißung oder Versiegelung. Hierzu ist zweckmäßiger Weise der Deckel mit einer entsprechenden Beschichtung versehen. Es können aber auch Ring und Deckel gleichzeitig mit einer Beschichtung versehen sein. Hierdurch kann die Siegelsicherheit erhöht werden.

[0018] Ein spezielles Sonderverfahren für die Herstellung von Boden oder Deckelteilen ist als ergänzende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Hier wird gleichzeitig mit dem Boden oder Deckel 40 eine Zwischenlage 30 geformt, wobei im Übergangsbereich zwischen Zwischenlage 30 und Deckel 40 ein Absatz 41 angeordnet ist, an den sich eine Bördelnaht 42 anschließt. Nach der Formgebung wird im Bereich des Absatzes 41 die Zwischenlage 30 und der Deckel 40 voneinander getrennt, wobei aus dem Absatz 41 eine Bördelnaht für die Siegelzwischenlage 30 gebildet wird. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Bördelkante im Innendurchmesser des Zwischenringes geformt. Sein Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser des Deckels, so daß Ring und Deckel für zwei verschiedene Durchmessertypen verwendbar sind. Dann kann der Ring mit dem Deckel oder mit einer Aufreißfolie in bekannter Weise durch eine der jeweiligen Beschichtung entsprechenden Siegeltemperatur und/oder Druck, Ultraschall oder Reibschweißen zum Zwecke der Versiegelung verbunden werden.

[0019] Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch möglich, ein Deckel- und ein Bodenteil für einen Behälterkörper gleichzeitig aus einem Flachmaterial herzustellen. Zunächst wird im Bereich eines ebenen Randflansches der Deckel mit einer Beschichtung/Lackierung 2 versehen und dann gemeinsam mit der Zwischenlage 3 aus dem Flachmaterial ausgestanzt. Nach einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann die Zwischenlage 31 gleichzeitig mit dem Behälterboden 51 tiefgezogen, wobei im Übergangsbereich zwischen Zwischenlage 31 und Behälterboden 51 ein Absatz 61 angeordnet ist. Ein Beispiel hierfür ist der Darstellung gemäß Figur 4 zu entnehmen.

[0020] Hierbei handelt es sich um die Herstellung eines dreiteiligen Behälters, bestehend aus der Zwischenlage 31 und dem Behälterboden 51 sowie einen nicht dargestellten Wandbereich. Nach dem Tiefziehen der Zwischenlage 31 kann diese von der Übergangsform des Bodenkörpers 51 im Bereich des Absatzes 61 getrennt werden. Dies ist in Figur 4 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet. Die weitere Verarbeitung der Zwischenlage zum Zwischenring erfolgt analog zu dem anhand von Figur 3 beschriebenen Beispiel.

[0021] Vorzugsweise können Behälterkörper und Zwischenlage gemeinsam aus dem Flachmaterial geformt werden, wobei senkrechte und waagerechte Abschnitte entstehen. Aus der senkrecht stehenden Wand wird der Behälterboden durch Umbiegen nach unten gebildet. Auch der Zwischenring wird zunächst eine senkrecht stehende Wand erhalten, die nach oben umgelegt wird und dann den inneren Durchmesserrand des Zwischenringes bildet. Am äußeren Durchmesserrand des Zwischenringes soll eine Bördelung 7 angeformt werden, die die gleiche Form und den gleichen Durchmesser wie die Bördelung 8 am Behälterboden aufweist.

[0022] Nach dem Tiefziehen der Zwischenlage 31 kann diese vom Behälter 51 im Bereich des Absatzes 61 getrennt werden. Dies ist in Figur 4 mit einer strichpunktierten Linie (ebenso wie in Figur 3) angedeutet. Die weitere Verarbeitung erfolgt wie eingangs anhand von Figuren 2a, b beschrieben.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines zwei- oder mehrteiligen, verschließbaren Behälters, bei dem der Behälterkörper (1), zu dem auch ein Bodenkörper gehört, aus Flachmaterial, insbesondere Aluminiumband oder Weißblech, tiefgezogen wird und bei dem ein Randflansch und ein Deckel (4) aus einem Folienwerkstoff, insbesondere Aluminiumfolie verwendet wird, wobei zur Herstellung eines Behälterkörpers ein Zwischenring (3) eingelegt wird und wobei der Zuschnitt für Behälterkörper (1) und Zwischenring (3) gemeinsam mit dem Flachmaterial erfolgt, anschließend der Zwischenring (3) im Bereich des Randflansches vom Behälterkörper (1) getrennt und dann auf den Randflansch aufgelegt wird,
dadurch gekennzeichnet,

daß nach dem Ausstanzen des gemeinsamen Zuschnittes für Zwischenring (3) und Behälterkörper (1) dieser tiefgezogen wird, wobei das Ausmaß der Gesamtvertiefung sich aus der Ringbreite (A) des Zwischenrings und der Behälterhöhe (B) des Behälterkörpers ergibt,

daß in die Wandung des tiefgezogenen Zuschnittes im vertikalen Bereich zwischen Zwischenring (3) und Behälterkörper (1) ein Trennschnitt erfolgt,

daß der Randflansch des Behälterkörpers, die Innenkante des Zwischenrings (3) und/oder die Einrollung aus dem Absatz (6) geformt werden und

daß eine Aufweitung des tiefgezogenen Behälterkörpers erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß in die Wandung des tiefgezogenen Zuschnitts ein Absatz im Übergangsbereich von Zwischenring und Behälterkörper eingeformt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Zwischenring (3) mit dem Deckel (4), insbesondere der Deckelfolie, stoffschlüssig verbunden wird und anschließend nach Befüllung des Behälters mit dem Füllgut das Auflegen des Deckels (4) auf den Randflansch erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Zwischenring im Bereich des Randflansches umgebördelt ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Zwischenring am Innendurchmesser einen Schnittkantenschutz in Form einer gerollten oder umgelegten Kante aufweist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß gleichzeitig mit der Zwischenlage (31) der Behälterboden (51) tiefgezogen wird, wobei im Übergangabereich zwischen Zwischenlage (31) und Behälterboden (51) ein Absatz (61) angeordnet ist und

daß nach dem Tiefziehen die Zwischenlage (31) vom Behälter im Absatz (61) getrennt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß zumindest im Bereich des ebenen Randflansches der verschließbaren Behälter mit einer Beschichtung (2), insbesondere einer Siegelbeschichtung, versehen wird und der Deckel (4) mit einer weiteren Beschichtung (5), insbesondere einer weiteren Siegelbeschichtung versehen ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,

daß nach Befüllung des Behälters der Behälter mit dem Deckel durch Bördelung verschlossen wird.

Zeichnung