CN104125867A - 用于制造具有撕开盖的罐的方法和装置以及具有撕开盖的罐 - Google Patents

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Abstract

为了制造由金属制成的罐，其具有撕开盖和撕开盖上方的用于物品的储存空间，操作方法如下：首先制出罐的上边缘，该上边缘的直径小于罐身内径，在此形成过渡区域(6)。在固定撕开盖后，深拉伸过渡区域，从而使撕开盖(2)朝向罐的底部(5)移位。因此形成储存空间。所述操作方法允许使用事先制出的撕开盖，这可靠地确保了撕开盖的密封的不渗透性。

Description

用于制造具有撕开盖的罐的方法和装置以及具有撕开盖的罐
技术领域
本发明涉及一种用于制造由金属制成的罐的方法，该罐具有撕开盖和设置在撕开盖上方并且由在撕开盖上方的罐身在侧面限定的用于物品的储存空间。此外，本发明涉及一种包括罐身以及底部和撕开盖的罐，其中所述撕开盖由撕开盖环及可撕开地固定在撕开盖环上的撕开箔构成。此外，本发明涉及一种用于制造具有撕开盖的罐的装置。
背景技术
已知可将罐状或筒状容器的盖构造为在上侧永久固定于容器上的撕开盖，该撕开盖构成一个取出口，所述取出口在首次取用包装内容物之前通过可撕下的箔封闭。这例如可以是金属箔或复合箔。该箔在此通过热密封被施加到由金属制成的撕开盖环上并且撕开箔和盖环一起构成撕开盖。容器身部和盖尤其是通过折叠接头(Falzverbindung)彼此连接。一个附加的、在容器上设置在撕开盖上方的塑料盖可在包装内容的取用期间重复封闭容器。
在制造具有撕开盖的容器或罐时，可希望在撕开盖和可重复封闭的盖之间形成储存空间，在该储存空间中例如可放置计量勺或其它物品。市售的罐这样解决该问题，即弯曲罐身的外周面并且向底部深拉伸并且直接形成取出口。将撕开箔密封到由罐身形成的深拉伸的边缘上。这需要特殊的密封工具并且对于罐身/密封箔二者的材料配对而言并不是最佳的。
发明内容
本发明的任务在于提供一种改进的用于具有撕开盖和储存空间的罐的制造方法。
该任务在开头所提的方法中以下述方式来解决：
-制出罐身的上边缘，该上边缘的直径小于罐身内径，在此在罐身和上边缘之间形成过渡区域，
-将事先制出的具有由金属制成的撕开盖环和密封于撕开盖环上的撕开箔的撕开盖固定到上边缘上，并且随后
-将过渡区域这样变形，使得撕开盖朝向罐的底部方向移位，以便形成储存空间。
本发明方法的一大优点是使用传统制出的撕开盖，该撕开盖在撕开盖生产线上被制造并且撕开盖的密封或者说其密封的不渗透性在那里易于被控制和检验。根据本发明方法这种撕开盖也可用于制造具有储存空间的罐，因而这种罐制造简单且具有可极好地再现的密封连接的不渗透性。
优选撕开盖借助折叠接头固定在罐身上边缘上，这在罐身和撕开盖之间形成一种已知的并且在制造时可良好控制的连接。
优选上边缘通过被称为卷缩(Einrollen)的罐身加工方法产生。进一步优选借助深拉伸过渡区域使撕开盖朝向容器底部或者说罐身下端部方向移动撕开盖高度的数倍、尤其是朝向该方向移动约20mm至30mm。由此可以以简单的方式形成足够大的储存空间。
进一步优选第二盖借助环绕于罐身外侧的凹槽和在该第二盖上设置的环绕的成型部以可分离且可重新固定的方式设置在罐上，所述成型部能嵌入所述凹槽中。代替第二盖，所述罐也可完全或部分地仅借助膜、如收缩膜包围，该收缩膜朝向上方密封储存空间，直至膜被打开，但如此就放弃了第二盖所提供的简单的可重复封闭性。当物品例如通过与撕开箔可分离的粘接连接被固定到撕开盖和上边界之间的储存空间中时，也可省却上方的膜，因而储存空间在一侧或上方敞开。
该方法特别适合用于制造三件式罐，在其中罐的底部是单独的部件，该底部尤其是也通过折叠接头与罐身连接。
此外，本发明所基于的任务还在于提供一种具有撕开盖和储存空间的罐，该罐制造简单并且确保撕开箔的不渗透性。
该任务借助具有权利要求8的特征的罐来解决。
在这种罐中设置撕开盖，所述撕开盖由撕开盖环及密封在撕开盖环上的撕开箔构成。由此通过在专门用于此的撕开盖生产线上单独制造这种撕开盖获得一系列优点、尤其是可良好重现并且可检验的密封连接的不渗透性。
此外，本发明的任务还在于提供一种用于制造具有撕开盖的罐的装置。
该任务借助权利要求14的特征来解决。
由此产生在上述方法及罐中所提到的优点。
附图说明
本发明的其它有利方案由借助附图在下面示出的实施例给出。附图如下：
图1为具有撕开盖但没有储存空间的传统罐的透视图；
图2至8为根据现有技术的撕开盖的制造的不同阶段；
图9为撕开盖边缘的视图；
图10为撕开盖和罐身之间已知的折叠接头的视图；
图11至17为根据本发明一种实施方式的罐的制造步骤用来说明本方法，其中每个附图示出罐部件或罐的侧视图、俯视图、剖面图和细节图；
图18至24为分别相应于图11至17的概略图和概略细节图；
图25为具有撕开盖的罐身在深拉伸过程中的剖面图；以及
图26为图25的细节图。
具体实施方式
附图中所含的尺寸比例仅仅是示例性的并且不应被理解为限制性的。在附图中相同附图标记表示在结构上相同或功能上相同的元件。罐和因此撕开盖和可能的第二盖的几何形状不局限于圆的包装体或罐；椭圆形、矩形或其它形状也是可能的。在当前名称“罐”、“撕开盖”和“撕开盖环”始终包含这些形状。术语“撕开盖环”表示由金属制成的用于密封箔的环状支架。罐身也由金属制成。
图1至8示出一种已知的具有撕开盖的罐或示出撕开盖并且用来说明在制造已知撕开盖时的制造步骤。本发明使用事先以这种或类似方式制造的撕开盖并且因此为完整起见在此说明撕开盖的制造。但该制造方式不应被理解为对本发明的限制。这只是提供具有撕开盖环和密封在其上的撕开箔的撕开盖。
用于制造具有撕开箔的金属盖的装置通常在机架上具有多个直线或旋转排列的加工站以及一个输送装置，该输送装置将盖部件或者说盖从装置的起点——在那里预成型的盖部件进入装置中——输送至装置的终点——在那里完成的撕开盖通过滑槽进入储存架中。图2示出堆叠的金属盖坯件20″作为盖部件的示例。所述坯件20″例如是一些直径例如为11cm的圆形金属盘。如上所示，其它基本形状、如正方形、椭圆形或矩形的盘和其它直径也是很可能的。坯件20″已经在未示出的加工机中在其边缘上以已知方式被预成型，这在后面将借助图9详细说明。该边缘成型适合用于撕开盖和容器身部或者说罐身之间的折叠接头，这也是本发明的优选接头。图2和接下来的图3至8分别仅示出完整盘的一个扇段，以便简化视图。在第一加工站中，通过具有上方工具和下方工具的冲压加工在盘中冲出一个开口26，这在图3中可见，在图3中开口的边缘以附图标记21表示并且冲出的圆盘以附图标记27表示。因此形成盖环20。在下一加工站中，将边缘21向下拉伸，从而形成图4中所示的边缘的走向22。盖环20现在进入下一加工站中，在该加工站中在盖环20的开口26上方放置箔25并且以热密封将箔固定在那里，这在图5和6中可见。金属箔或复合箔25为此以已知方式在其下侧上设有塑料层。所需的箔坯料25通常由宽的箔幅面冲裁出并被放置于环状盘的中间缺口或者说盖开口上并且通过热密封站将该箔在热作用下压紧到环20的圆形缺口的边缘上，由此箔25与盖环20通过塑料层的熔化和随后的冷却而密封连接。从而形成撕开盖20'，该撕开盖包括撕开盖环和撕开箔。为了冷却，可选地可设置冷却加工站。在下一加工站中，箔25可被设置压花24(图7)并且进一步将边缘22卷成完成的边缘23。在此可设置不同的卷边形状。也可采用其它措施来保护切边。所描述的撕开盖20'的制造是技术人员所公知的并且在此无需在赘述。
图1以显示已知的三件式罐1为例来进一步说明现有技术，该罐具有在示例中为圆筒形的罐身4和撕开盖2，该撕开盖的盖开口通过撕开箔25封闭，并且尤其是撕开盖是之前借助图2至8所说明的撕开盖。箔25设有用于从盖环上撕下箔的拉片28。罐1还具有底盖或者说底部5，该底部尤其是可构造为借助折叠固定在罐身上的金属底部。如在现有技术中所提到的，在撕开盖上方可设置(在此未示出的)另一盖。撕开盖2在容器或者说罐上的固定在本发明的范围内可以以任何已知的方式进行。这也适用于底部5的固定。然而在本发明中优选在撕开盖和罐身或底部和罐身之间使用已知的折叠接头。图9和10在此用于说明已知的折叠接头，其也可用于本发明中。图9在此示出用于折叠接头的罐侧的撕开盖边缘，并且图10示出撕开盖和罐身4的折叠接头的相应细节图，这对于技术人员是已知的。
图9在此仅示出撕开盖2局部的横截面图。该盖的实施方式如图2至8所示具有卷封面30(seaming panel)，卷封面在盖外侧设有卷曲部31。在卷封面的内侧优选设有密封胶8。盖2朝向未示出的设有撕开箔的取出口具有卷封面半径32，借助该卷封面半径卷封面过渡到夹壁34(chuck wall)中，该夹壁连接夹壁半径33。所述两个半径与夹壁形成夹壁深度d(countersink depth)。当下文中提到撕开盖的“高度”时，就是指尺寸d。当这种盖2与在撕开盖侧设有卷边的罐身4通过折叠连接时，则产生根据图10的折叠接头16。折叠接头以技术人员已知的方式被制成，其方式是，一个封闭头嵌入撕开盖中并且在外侧多个具有不同滚轮的工具依次实施折叠。这在本发明中可以以已知方式进行。根据图10——其与图9中的相同附图标记表示相同元件——的完成的接头通过折叠的罐身钩37与盖钩38相互嵌接来实现。由此在撕开盖2和罐身4之间形成稳定的连接，在此如图所示夹壁34可贴靠在罐身内侧7上。所述密封胶8密封折叠接头。这种技术人员已知的折叠接头或技术人员已知的类似设计的折叠接头在本发明的范围内构成三件式罐的撕开盖和罐身之间以及底部和罐身之间的优选接头。但是在固定撕开盖之前要减小罐身上边缘的直径，这在下面还将被说明，但这不影响折叠接头的构造。
现在，图11至17和18至24示出本发明的一种实施例。图11示出罐的罐身4，在图的上方为侧视图，其下方是具有剖面线(在此为剖面线A-A)的俯视图，再下面是相应的剖面图并且最下面是细节图(在此为细节图H)。图12至17也采用这种显示方式。图18至24分别相应示出罐身4或罐的概略图。罐身以已知方式制造，这在罐制造中属于现有技术并且在此不再赘述。
图12示出一种优选实施例，在其中罐身在其下端部5'上被卷曲，从而形成罐身4的下端部5'的向外弯曲的形状，由此增加了罐身的稳定性。可看到根据剖面线B-B的剖面图和罐身4向外弯曲的端部5'的细节图I。如已知的，容器或罐的底盖5在灌装机将内容物装入容器或罐内之后才被安装上。优选底盖5的固定借助根据图10的折叠接头或类似设计的折叠接头来实现。底部在此是(圆形的)金属盖。在图19中示出具有卷曲的端部的罐身的相应概略图。
图13示出第一步骤，该步骤区别本发明和现有技术。这样变形罐身的上部区域，使得罐身4的上边缘7具有端面3，该端面的直径小于未变形的罐身的内径。在此在未变形的罐身4和边缘7之间形成过渡区域6，这可在侧视图、剖面图(剖面线C-C)和特别是在细节图K以及概略图20中清晰可见。上边缘7的变形或者说收缩可通过借助在图13中以附图标记30示意显示的卷缩工具的卷缩实现。这种工具对于技术人员而言是已知的。
图14示出在上边缘7上以技术人员已知的方式形成卷边。该卷边用于接下来的撕开盖和罐身之间的折叠接头。在此在折叠时形成罐身钩37，参见图10。图21以概略图示出该卷边。
图15示出撕开盖2已被固定到罐身4上。这在此优选借助折叠接头实现，并且有关折叠接头的说明参见图10和相关的说明。在本发明中使用已知的用于此的工具。这种用于折叠接头的工具以附图标记31示意示出。当然，撕开盖的直径相应于罐身4上边缘减小的直径来选择并且因此小于完成的容器的底盖5的直径。这也在图22的概略显示中清晰可见。
图16示出进一步的变形步骤之后的状态，在该变形步骤中过渡区域6这样变形，以致撕开盖2朝向罐身4的下端部5'移动。这通过技术人员已知的深拉伸来实现。在图25和26中示出用于此的环状深拉伸工具，所述深拉伸工具通过未示出的工具驱动装置可彼此移近(并且为了脱模可再次彼此分离)，以便使撕开盖向下移动。借助深拉伸工具使过渡区域6变形，从而过渡区域6具有在图16中并且尤其是在细节图N中所示的形状并且因此形成储存空间10，该储存空间在其下侧由撕开盖2构成并且在侧面由过渡区域6的变形部分和因此直接由罐身4限定。罐的上边界以附图标记13表示并且在根据本发明的罐中由罐身4本身形成，而并不像在传统如图1和10所示的罐1中那样由撕开盖形成。在储存空间10中例如可设置计量勺或其它物品。图23概略示出具有储存空间的罐。通过深拉伸变形的程度一方面依据所希望的储存空间尺寸或深度并且另一方面依据过渡区域的可被深拉伸性而定。撕开盖的位移可达撕开盖的高度(或者说图9的尺寸d)的数倍并且撕开盖在深拉伸时尤其是可向下移动约20mm至30mm。
由此可结束本方法或者说罐的形成。尤其是当待设置在储存空间中的物品例如借助粘接被固定在撕开盖上或当罐被膜、如收缩膜包围时，该物品通过所述措施在运输和储存时足够可靠地保持在储存空间中时。罐在通过撕开撕开盖打开罐后无法再次密封。因此优选设置由塑料制成的第二盖14，如图17或图24所示。优选第二盖这样固定在罐4上，即在罐身中成型或者说辊压出凹槽15，使得盖14上的环状成型部17可嵌入该凹槽中，从而得以稳固地保持第二盖14。
图25和26示出深拉伸过渡区域6的步骤的完成和由此已经固定到罐身上的撕开盖向下朝向罐身的敞开端部的移动的完成。深拉伸步骤借助相对应的凸或凹的工具部件进行，所述工具部件可通过未示出的驱动装置彼此移近。该驱动装置尤其可以是电动或气动或液压的。在图25和26中可见下方工具8和上方工具，下方工具从下方嵌入罐身中并且上方工具在外部作用于罐身。细节图26在此示出过渡区域6如何变形，在此先前固定在罐身上边缘上的撕开盖已向下移动。

Claims (17)

1.一种用于制造由金属制成的罐的方法，该罐具有撕开盖(2)和设置在撕开盖上方并且由在撕开盖上方的罐身(4)在侧面限定的用于物品的储存空间，其特征在于，
-制出罐身(4)的上边缘(7)，该上边缘的直径小于罐身内径，在此在罐身和上边缘之间形成过渡区域(6)，
-将事先制出的具有由金属制成的撕开盖环(20)和密封于撕开盖环上的撕开箔(25)的撕开盖(2)固定到上边缘(7)上，并且
-将过渡区域(6)这样变形，使得撕开盖朝向罐身(5')的下端部方向移位，以便形成储存空间。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述撕开盖(2)借助折叠接头(16)固定在上边缘上。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述撕开盖借助所述变形朝向罐身的下端部移动约20mm至30mm。
4.根据权利要求1至3之一的方法，其特征在于，在制出上边缘(7)之前，卷曲罐身(4)的下端部，使得下端部(5')具有向外弯曲的形状。
5.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，在过渡区域(6)变形后将物品放置于储存空间中。
6.根据权利要求1至5之一的方法，其特征在于，第二盖(14)借助于环绕于罐身外侧的凹槽(15)和在该第二盖上设置的环绕的成型部(17)以可分离且可重新固定的方式设置在罐上，所述成型部能嵌入所述凹槽中。
7.根据权利要求1至6之一的方法，其特征在于，所述罐在被填装内容物后借助底部(5)封闭，该底部借助折叠接头固定在罐身上。
8.一种包括罐身(4)以及底部(5)和撕开盖(2)的罐，其中所述撕开盖由撕开盖环(20)及可撕开地固定在撕开盖环上的撕开箔(25)构成，其特征在于，所述撕开盖相对于罐的上边界(13)朝向罐底部错位地设置，从而在撕开盖(2)和罐的上边界(13)之间形成储存空间(10)。
9.根据权利要求8的罐，其特征在于，所述撕开盖通过折叠接头(16)固定在罐身上。
10.根据权利要求8或9的罐，其特征在于，所述撕开盖(2)相对于罐的上边界(13)朝向罐的底部(5)方向移位约20mm至30mm。
11.根据权利要求8至10之一的罐，其特征在于，所述罐构造成三件式罐，其包括单独的、固定在罐身(4)上的底部(5)。
12.根据权利要求8至11之一的罐，其特征在于，所述罐包括第二盖(14)，该第二盖借助环绕于罐身外侧的凹槽(15)和在该第二盖上设置的环绕的成型部以可分离且可重新固定的方式设置在该容器上，所述成型部嵌入凹槽中。
13.根据权利要求8至12之一的罐，其特征在于，所述储存空间(10)在侧面由罐身(4)限定并且罐的上边缘(13)由罐身(4)构成。
14.一种用于制造根据权利要求8至13之一所述的罐的装置，该装置具有用于将撕开盖固定到罐身上边缘的工具，其特征在于，所述装置具有第一变形工具(30)，这样设计该第一变形工具，使得借助该第一变形工具能够使罐身(4)的上边缘在形成过渡区域(6)的情况下这样变形，使得变形的上边缘(7)的直径小于罐身内径，所述装置具有用于将撕开盖固定到变形的上边缘上的工具(31)，并且所述装置具有第二变形工具(8、9)，这样设计该第二变形工具，使得过渡区域(6)能够这样变形，即，使得固定在上边缘(7)上的撕开盖(2)能朝向罐的底部方向移位。
15.根据权利要求14的装置，其特征在于，所述第一变形工具(30)是卷缩工具并且第二变形工具(8、9)是深拉伸工具。
16.根据权利要求14或15的装置，其特征在于，所述用于将撕开盖固定到罐身上的工具(31)设计用于在撕开盖和罐身之间形成折叠接头。
17.根据权利要求14至16之一的装置，其特征在于，第二变形工具(8、9)设计用于将过渡区域这样变形，使得撕开盖能朝向罐身的敞开端部移位约20mm至30mm。
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