Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mit einer Folie überzogenen Metallblechen für Verpackungen und dergleichen. Es ist bereits: bekannt, eine Lösung von plastischen Massen (z. B. Kunstharz) in ge eigneten Lösungsmitteln als Lack zum Über ziehen von Blechen zu verwenden, welche für die Herstellung von- Verpackungen, wie z. B. Konservendosen und dergleichen bestimmt sind. Es ist auch bekannt, fertig geformte Dosen und Dosendeckel nachträglich mit einem solchen Schutzlack zu überziehen.
Dieser Schutzlack soll, das Korrodieren des aus Eisen oder Aluminium oder dergleichen bestehenden Blechmaterials verhindern, und als Ersatz für .das teuere und schwer erhält liche Zinn :dienen. Die Erfahrung hat ge zeigt, dass der Schutz ,durch einen Lacküber zug, auch wenn dieser verhältnismässig stark aufgetragen wird, ungenügend ist. Der aus dem flüssigen Lack entstehende Überzug ist nämlich nie dicht, was, mit dem Aufbringen des Lackes bezw. mit Oberflächenspannungen beim Trockenvorgang zusammenhängt.
Nach .der Erfindung wird an Stelle eines Lacküberzuges eine Folie aus :einem thermo plastischen Kunststoff verwendet, und diese Folie ohne Klebemittel unter Anwendung von Wärme und Druck mit dem Metallblech verbunden.
Dieses Verfahren ermöglicht nicht nur eine sehr einfache Herstellung eines für Verpackungen wie Konservendosen und der gleichen besonders geeigneten Materials, sondern auch die Folie nicht nur als Schutz überzug, sondern auch als Dichtung zu ver wenden. Für den, vorliegenden Zweck kom men verschiedene thermoplastische Kunst- sto:ffe in Frage, z.
B. polymerisierte Butylen- verbindungen (als Oppanol bekannt) oder Poly- vinylmassen, wie sie unter :den geschützten Namen Mipolam, Hostalon, Astralon (Poly vinylchlorid), Ultraphan und Plexigum (Po- lyakrylsäureester) im Handel .sind. Als be sonders geeignet haben sich die im Handel unter den Namen Igelit und Luvitherm ein- geführten Polyvinylchloridfolien erwiesen, die sich durch gummiartige Elastizität, grosse Zähigkeit und Festigkeit auszeichnen.
Die Erfindung ermöglicht, einen viel besseren Schutz des meist aus Eisenblech bestehenden Verpackungsmaterials gegen Korrosion zu erhalten, als dies durch einen Lackschutz anstrich möglich ist.
Für Dichtungszwecke kann eine thermo plastische Kunststoffolie verwendet werden, die bei Flüssigkeitsaufnahme quillt. In diesem Fall wird die Dichtung in den Falzen .der Verpackungsbehälter oder -dosen beson ders .gut und wirksam sein. Die Folien können einseitig oder doppelseitig auf gebracht werden. Wird aus besondern Grün den nur eine Seite damit geschützt, die später bei der Verpackung, z. B. der Konser vendose, die Innenfläche bildet, so kann die andere Seite (Aussenfläche der Dose) durch andere Überzüge, z. B. durch Verzinkung, geschützt werden.
Um eine innige feste und dauerhafte Verbindung zwischen Folie und Blech zu erzielen, wird das Blech vorteilhaft vor dem Aufbringen der Folie aufgerauht. Dieses Aufrauhen kann bereits beim Walzen des Bleches erfolgen, indem bei den .letzten Walzstichen Walzen mit entsprechend auf geraubter Oberfläche verwendet werden. Dieses Aufrauhen kann auch durch Sand strahlgebläse oder andere Mittel bewirkt werden.
Es ist ferner zweckmässig, die Folie vor dem Aufdrücken mittels Druckwalzen auf das Metallblech zu dehnen, um ein Anstauen von Folienmaterial vor .den Druckwalzen zu verhindern und so ein Dünnerwalzen der Folien überhaupt zu ermöglichen. Gummi artige Folien lassen sich bekanntlich unter einer Foliendicke von 0,5 mm nicht herunter walzen. Durch einen Streckwalzvorgang ist eis möglich, dass Folien auf wesentlich gerin gere Stärken heruntergewalzt werden können.
Es hat eich durch eingehende Versuche herausgestellt, dass es zweckmässig ist, nicht etwa. die Druckwalzen, sondern vielmehr das Metallblech vor dem Aufbringen der Folie zu erhitzen, und zwar auf eine Temperatur, die mindestens dem Erweichungspunkt der Folie gleich ist.
Im folgenden wird au Hand der Zeich nung ein Ausführungsbeispiel des neuen Ver fahrens erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein schematisches Ausführungs beispiel einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens, Fig. 2 einen Schnitt durch ein Stück eines Bandes mit einer Folie in grösserem Mass- stabe.
Fig. 3 die Aufsieht auf ein Stück eines mit Folie versehenen Metalbleches, Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch den Rumpf einer Konservendose und Fig. 5 den gleichen Schnitt durch den fertigen Rumpf.
Nach Fig. 1 wird ein Metallbandblech, z. B. Eisenband 1, von einem Bandwickel abgezogen und durch einen Muffelofen 3 ge führt, der das Band über den Erweichungs punkt der Folie erhitzt. Wie bereits oben ausgeführt, kann das Eisenband bereits im Kaltwalzwerk aufgerauht sein, oder aber es kann nachträglich aufgerauht werden, wobei auch gegebenenfalls zwischen dem Band- wiekel 2 und den Ofen 3 die Aufrauhvorrich- tung eingeschaltet werden kann. Das erhitzte Eisenband läuft über Führungsrollen 4 und zwischen den beiden Druckwalzen 5 durch zu einer Auflaufhaspel 6.
Die thermoplastische Kunststoffolie 7 wind von einer Trommel S abgezogen, über zwei Trommeln 9 und 10 ge leitet und dann zusammen mit dem Eisen band den Druekwalzen 5 zugeführt.
Die Trommeln 9 und 10, die auch aus mehreren Trommeln bestehen können, bilden eine Streckvorrichtung für die Folie 7. Zu diesem Zweck können auf die beiden Trom meln 9 und 10 Bremsen einwirken. Dies ist in der Zeichnung nur bei der Trommel 9 durch eine Backenbremse 11 schematisch dar gestellt.. Vorteilhafter ist es jedoch, die Trommeln 9 und 10 gegenüber den Druck- walzen 5 mit langsamer Umlaufgeschwindig keit anzutreiben, wobei auch wiederum die beiden Trommeln 9 und 10 unter sich mit verschiedener Umlaufgeschwindigkeit laufen, das heisst die Trommel 9 langsamer gegen über der Trommel 10.
Auf diese Weise kann die Folie 7 auf einen Bruchteil ihrer ur sprünglichen Stärke gestreckt werden, bevor sie mit .dem Band oben Blech zwischen die Druckwalzen 5 gelangt. Vorteilhaft ist vor den Druckwalzen noch eine Glättrolle 12 an geordnet, die die gegebenenfalls. noch in der Folie vorhandenen Falten glattstreicht.
Sofern mit dem in Fig. 1 dargestellten Streckwerk die Folie sehr dünn auf das. Blech aufgebracht wird, kann es vorkommen; dass diese dünne Folie beim Falzen nicht genügend abdichtet. An denjenigen Stellen, an denen später bei der Herstellung einer Verpackung ein Falz zu liegen kommt, kann die Folie verstärkt auf das, Metallblech auf- g 'braeht werden.
Dies kann in einfacher e Weise dadurch erreicht werden, dass die Ränder der von der Trommel 8 ablaufenden Folien 7 vor dem Auflaufen auf die Trommel 9 eingeschlagen bezw. umgebördelt werden, so dass die Folie .an dien Rändern die doppelte Stärke aufweist. Die Druckwalzen 5 müssen dann natürlich an den Stirnenden ausgespart sein. Gegebenenfalls kann eine Verstärkung der Folienränder auch durch Verwendung balliger Trommeln 9 und 10 bewirkt werden, die nach den Stirnseiten zu einen geringeren Durchmesser haben als in der Mitte.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das mit der Einrichtung nach Fig. 1 erzielte Pro dukt dargestellt. Das. Eisenband 1 ist auf der einen Seite aufgerauht, wie bei 13 angedeu tet, so, dass sich punktförmige oder rinnen- förmige Vertiefungen ergeben. Eine feste Verbindung der Folie 7 mit dem Eisenband 1 wird durch das, Hineinpressen der im plastischen Zustand befindlichen Folie in die Vertiefungen der rauhen Oberfläche 13 er reicht. Der Folienüberzug kann doppelseitig und einseitig erfolgen.
Im letzteren Falle wird die andere Seite (Aussenseite .der Ver packung) in beliebiger Weise, beispielsweise durch einen Zinküberzug 14, gegen Korro- sion geschützt.
Die aufgebrachte Folie hat drei Funk- tionen: Sie dient als Schutzüberzug, ferner als Dichtungsmittel für Falze in Boden und Deckel von Behältern, z. B. Dosen und schliesslich auch noch als: Dichtungsmittel für die Längsnaht von Behälter-, z. B. Dosen rümpfen. Mit der Folie kann die ganze Blech oberfläche überzogen werden, so dass die Folie zugleich als Schutzüberzug und an den Falzen als Dichtungsmittel dient. Natürlich kann die Folie auch nur streifenweise auf gebracht werden.
Das nach dem neuen Verfahren her gestellte Material! kann nicht nur zur Her- stellung gefalzter, sondern auch geschweiss ter Konservendosen und dergleichen benutzt werden.
Im letzteren Fall wird eine Folie Ver wendet, deren Breite etwas geringer ist als die Metallbandblechbreite und die so auf gewalzt wird, dass an beiden Rändern des Metallbandes je ein schmaler, von Folie freier Streifen b verbleibt, wie aus Fig. '3' hervorgeht. Dieses Band wird dann zur I3enstellung von Dosenrümpfen gemäss den Linien a zerschnitten, und die abgeschnitte nen Streifen werden, gemäss Fig. 4, zu einem Dosenrumpf 15 .geformt, der zwei Lappen 16 aufweist, deren Aussenkanten durch Schweissen miteinander verbunden werden.
Die Lappen sind dabei .so gebogen, dass die auf der Innenseite befindliche Folie 7 bei 17 noch ein wenig zwischen die Lappen 16 hineinragt. Diese hineinragenden Ränder der Folie werden beim Schweissvorgang nicht be schädigt, .da ja nur :die ganten der Lappen 16 miteinander verbunden werden.
Beim Um biegen der Lappen gemäss. Fig. 5 werden dann die Ränder 17 der Folie in d-ein Falz zusammengequetscht, so dass hier eine dichte Naht entstehen und die später in die Kon- servendose eingebrachte Flüssigkeit nicht an Eisenteile gelangen kann.
Method and device for the production of foil-coated metal sheets for packaging and the like. It is already: known to use a solution of plastic mass (z. B. synthetic resin) in ge suitable solvents as a paint for pulling over metal sheets, which are used for the production of packaging, such as. B. cans and the like are intended. It is also known to subsequently coat finished cans and can lids with such a protective lacquer.
This protective varnish is intended to prevent the sheet metal material made of iron or aluminum or the like from corroding, and as a substitute for the expensive and difficult-to-obtain tin. Experience has shown that the protection provided by a coat of paint, even if it is applied relatively heavily, is insufficient. The resulting from the liquid paint coating is never tight, which BEZW with the application of the paint. related to surface tension during the drying process.
According to the invention, instead of a lacquer coating, a film made of: a thermoplastic plastic is used, and this film is connected to the metal sheet without adhesive using heat and pressure.
This method not only enables a very simple production of a material particularly suitable for packaging such as food cans and the same, but also allows the film to be used not only as a protective coating but also as a seal. Various thermoplastic plastics can be used for the present purpose, e.g.
B. polymerized butylene compounds (known as Oppanol) or polyvinyl compounds, as they are under the protected names Mipolam, Hostalon, Astralon (poly vinyl chloride), Ultraphan and Plexigum (polyacrylic acid ester) in the trade. The polyvinyl chloride foils introduced on the market under the names Igelit and Luvitherm have proven to be particularly suitable. They are characterized by rubber-like elasticity, great toughness and strength.
The invention makes it possible to obtain a much better protection of the packaging material, which usually consists of sheet iron, against corrosion than is possible with a paint protection coating.
For sealing purposes, a thermoplastic plastic film can be used, which swells when liquid is absorbed. In this case, the seal in the folds of the packaging containers or cans will be particularly good and effective. The foils can be applied on one or both sides. If only one side is protected for special reasons, which is later used in the packaging, e.g. B. the Konser vendose, which forms the inner surface, the other side (outer surface of the can) by other coatings, for. B. be protected by galvanizing.
In order to achieve an intimate, firm and permanent connection between the film and sheet metal, the sheet metal is advantageously roughened before the film is applied. This roughening can already take place when the sheet is being rolled by using rolls with a correspondingly roughened surface for the last roll passes. This roughening can also be effected by sandblasting or other means.
It is also expedient to stretch the film by means of pressure rollers onto the metal sheet before it is pressed onto it, in order to prevent the film material from building up in front of the pressure rollers and thus to allow the foils to be rolled thinner at all. As is known, rubber-like films cannot be rolled down below a film thickness of 0.5 mm. A stretch rolling process makes it possible for foils to be rolled down to significantly lower thicknesses.
It has proven through extensive tests that it is practical, not something. the pressure rollers, but rather to heat the metal sheet before applying the film, to a temperature which is at least equal to the softening point of the film.
An exemplary embodiment of the new method is explained below on the basis of the drawing. The figures show: FIG. 1 a schematic embodiment example of a device for carrying out the method, FIG. 2 a section through a piece of tape with a film on a larger scale.
3 shows a view of a piece of sheet metal provided with foil, FIG. 4 shows a partial cross-section through the body of a can, and FIG. 5 shows the same section through the finished body.
According to Fig. 1, a metal strip, for. B. iron tape 1, pulled from a tape roll and ge leads through a muffle furnace 3, which heats the tape over the softening point of the film. As already stated above, the iron strip can already be roughened in the cold rolling mill, or it can be roughened afterwards, with the roughening device also optionally being switched on between the strip joint 2 and the furnace 3. The heated iron strip runs over guide rollers 4 and between the two pressure rollers 5 to a take-up reel 6.
The thermoplastic plastic film 7 is pulled off a drum S, passes ge over two drums 9 and 10 and then the pressure rollers 5 supplied together with the iron band.
The drums 9 and 10, which can also consist of several drums, form a stretching device for the film 7. For this purpose, 9 and 10 brakes can act on the two drums. This is shown schematically in the drawing only in the case of the drum 9 by a shoe brake 11. However, it is more advantageous to drive the drums 9 and 10 at a slower speed than the pressure rollers 5, with the two drums 9 and 10 again run among themselves at different rotational speeds, that is, the drum 9 is slower than the drum 10.
In this way, the film 7 can be stretched to a fraction of its original thickness before it passes between the pressure rollers 5 with the band above the sheet metal. Advantageously, a smoothing roller 12 is arranged in front of the pressure rollers, which may be. Smooth out any wrinkles that are still in the film.
If the film is applied very thinly to the sheet metal with the drawing device shown in FIG. 1, it can happen; that this thin film does not seal sufficiently when it is folded. At those points where a fold later comes to lie during the production of a package, the film can be braeht more intensely on the "metal sheet".
This can be achieved in a simple e manner in that the edges of the films 7 running off the drum 8 are knocked in or out before running onto the drum 9. be beaded so that the film .an dien edges is twice as thick. The pressure rollers 5 must then of course be cut out at the front ends. If necessary, the edges of the film can also be reinforced by using convex drums 9 and 10, which have a smaller diameter towards the end faces than in the middle.
In Fig. 2 is a cross section through the product obtained with the device of FIG. 1 Pro is shown. The. Iron strip 1 is roughened on one side, as indicated at 13, so that point-shaped or channel-shaped depressions result. A firm connection of the film 7 with the iron strip 1 is achieved by pressing the film, which is in the plastic state, into the depressions of the rough surface 13. The film coating can be double-sided or single-sided.
In the latter case, the other side (outside of the packaging) is protected against corrosion in any way, for example by a zinc coating 14.
The applied film has three functions: It serves as a protective coating and also as a sealant for folds in the bottom and lid of containers, e.g. B. cans and finally also as: Sealant for the longitudinal seam of container, z. B. wrinkle cans. The entire sheet metal surface can be covered with the foil, so that the foil also serves as a protective coating and as a sealant on the folds. Of course, the film can also only be applied in strips.
The material produced by the new process! can be used not only for the production of folded but also welded cans and the like.
In the latter case, a foil is used, the width of which is slightly smaller than the width of the metal strip and which is rolled so that a narrow strip b free of foil remains on both edges of the metal strip, as can be seen in FIG. 3. This band is then cut to position can bodies according to the lines a, and the cut strips are, according to FIG. 4, formed into a can body 15 which has two tabs 16, the outer edges of which are connected to one another by welding.
The tabs are bent in such a way that the film 7 located on the inside at 17 still protrudes a little between the tabs 16. These protruding edges of the film are not damaged during the welding process, because only: the ganten of the flaps 16 are connected to one another.
When bending the flap according to. 5, the edges 17 of the film are then squeezed together into a fold, so that a tight seam is created here and the liquid later introduced into the tin can not get to iron parts.