CN1313327C - 制造包装容器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于制造包装容器、尤其是包装管的方法，其中借助带有冲头(28)的成型凹模(29)，使带有布置在一个肩台部分(15)上的内圆坯(18)的管筒头部(11)进行成型并成型在一个管筒(10)上，所述冲头在其构成一个排出口孔(17)和肩台部分(15)的成型末端上载有一个覆盖肩台部分的、由至少一个圆形的边缘(31)形成的内圆坯(18)，在该圆坯的圆形边缘(31)与一个垂直于冲头的中心线的平面之间的角度(a)处于在垂直于所述中心线的平面与该冲头的构成肩台部分的面(32)之间的角度的20%至95%的预成型度的条件下，该圆坯预成型地安装在该冲头的造型面上，并且在造型过程中把该圆坯放置在冲头(28)的造型面上以便进行构造。

Description

制造包装容器的方法
技术领域
本发明涉及制造包装容器且特别是包装管的方法。
背景技术
包装容器，尤其是包装管，包括一个管形的管体、一个与管体-也称为管筒-连接的、具有一个排出口的管筒头部、以及一个开放和关闭该排出口的封闭帽，该封闭帽与管筒头部例如通过一个螺纹进行啮合。为了制成以上概述结构的包装容器形成了各种方法。管体例如挤压或者还有复合挤压地制成，或者从一个薄膜条通过所谓的纵缝焊接制成，其中通过使用热和压力在构成管筒的条件下使薄膜条的边缘相互连接。管筒的材料可以采用金属、有和无阻挡层的塑料以及上述材料的组合，其中材料选择主要依照对于管筒所确定的包装物品。高价值的包装物品，譬如含有挥发材料或者香料或者对气体反应的药品、化妆品和其它的身体保健剂、譬如护齿剂(牙膏)，对管筒要求抗扩散的材料或者材料组合；而对于无要求的包装物品，譬如技术上的润滑材料，没有阻挡作用的材料就足够了。扩散在此理解为挥发性的组分从管筒的内部向外或者相反地迁移。在制成管筒后把所述管筒配备上头部。该配备可以通过压力成型或者注塑或者通过在管筒上加设预制的头部来实现。在此所使用的头部和管筒的塑料是相容的，因为在所谓的成型技术中头部和管筒的塑料为制成连接必须能相互渗透。在压力成型时，在压模中对于由增塑的塑料制的毛坯进行加工时，使管筒的一个末端与形成的头部相连接。通过注塑进行的造型的特征在于，在充模的过程中把管筒的末端模制在头部上。如果把预制的头部与一个管筒末端连接，就使管筒通过熔化和压力与一个头部的肩台的一个边缘相连接。
在用于高价值包装物品的包装管中，其管筒通过相应的材料选择在很大程度上设计为抗扩散的，所以管筒头部的抗扩散性与管筒的匹配出现问题。对于上述的头部构成方法和造型方法使用聚烯烃作材料，最好用聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)作材料。用这样的材料在使用层合材料作管筒材料时，材料必须与至少一个层合材料的层、也就是覆盖层相容，从而可以通过熔化和施压进行头部与管筒的结合。所述聚烯烃具有良好的可连接性的优点，然而，缺点是它从包装物品吸收挥发性组分、例如香料，结果损害包装物品的质量；此外，可能出现头部在某种程度下通过使材料坚固性变软、也就是变得疏松肿大而发生分解。材料坚固性的持续分解促使挥发性组分的吸收加快，并且有损管筒头部与管筒连接的牢固性。针对这种不足的抗扩散性，开发了密封件。在外密封与内密封之间有所不同，其中，外密封是在管筒肩台的外表面上，内密封是在肩台的向着管筒内表面的内表面上，肩台表面从颈部到管筒和头部的连接处覆盖地设置。作为环形垫片的密封件-该密封件具有中心孔作为用于排出口的孔-称为圆坯，其安放处相应地称为外圆坯和内圆坯。为了密封管筒头部，外圆坯与内圆坯意义不同。这在于，它们相应于材料构成，尽管克服或者说抑制了从外向内的气体渗透(O2、CO2等等)，但是对于防止气态的包装物品成分(例如香料等等)的吸收不起作用，针对于此，内圆坯要完成两种密封功能，前提是一个内圆坯无错位地覆盖管筒肩台的内表面。在此，错位理解为圆坯的起皱或者有波纹，其开口侧面没有与管筒肩台平面连接等等。该失误常常引起密封被破坏，也就是圆坯由此丧失每个阻挡作用。
至于圆坯的材料-圆坯由薄膜条加工而成-可以考虑使用单薄膜(塑料单薄膜或金属单薄膜)、塑料-塑料层合材料和塑料-金属层合材料。从这些薄膜中基本上只掺入塑料-金属层合材料，尽管原因是只有用所述材料组合制成的圆坯才能无误地与头部的肩台连接，其中用塑料薄膜、包括用塑料层合材料薄膜制成的圆坯不能可靠地实现无失误性。
塑料-金属层合材料由一种双面铺设、也就是覆盖由一种聚烯烃制成的薄膜的铝箔构成。在铝层与聚烯烃层之间多数还有所谓的粘接剂。铝层或者说铝箔起阻挡层作用，并且它是对于各种类型的介质迁移有非常强的作用的阻挡层，与此相反，聚烯烃层作为圆坯与肩台面的连接剂，它在聚烯烃层上起面对包装物品进行覆盖铝层的作用。在头部上无误地安装和高抗扩散性的优点与塑料-金属层合材料圆坯的缺点相对。圆坯从一个材料条中裁出，也就说冲制出。在裁制或者说冲制边缘处平坦地露出铝箔。这种冲制边缘的金属部分在圆坯装入位置由于圆坯的外径和管筒的内径之间的差对于包装物品是不进行保护的，并且根据包装物品的种类，可导致金属对包装物品的污染，或者导致包装物品从金属的裁制边缘开始对金属层的腐蚀。此外，上述类型的薄膜制成的圆坯易于从裁制边缘开始在两个铺设层与金属的中间层之间脱层。由塑料制成的圆坯没有产品污染、腐蚀和脱层的缺点，相反却有显著地易于起皱和起波纹的相同程度的缺点。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务是开发一种用于借助于在已知的圆坯(内圆坯)上密封的管筒头部来制造管的方法，使用该方法可以避免已知的用于制造带有密封的管体的管的方法的缺点。
为了完成该任务，本发明提供一种用于制造包装容器且尤其是包装管的方法，其中借助于一个带有冲头的成型凹模使得带有布置在一个肩台部分上的内圆坯的管筒头部进行成型并成型在一个管筒上，所述冲头在其构成一个排出口孔和肩台部分的成型末端上载有一个覆盖肩台部分的、由至少一个圆形的边缘形成的内圆坯，其特征是，在圆坯的圆形边缘与一个垂直于冲头中心线的平面之间的角度处于在垂直于所述中心线的平面与冲头的构成肩台部分的面之间的角度的20％至95％的预成型度的条件下，圆坯预成型地安装在冲头的造型面上，并且在造型过程中，把圆坯放置在冲头的造型面上以便进行构造。
属于该方案的优点还有，根据本发明的方法可以用于所有的头部成型方法，并且不需要头部成型模具在结构上有所改变。
在本发明的方法中，把具有由多个边缘部分构成的边缘的圆坯安装在冲头上，所述边缘部分相互有相同的或者不同的预成型度。在这里，可以将具有40％至60％的预成型度的圆坯安装在冲头上。此外，把头部同时布置在管体上时，通过压制成型而构成所述头部。或者，在把头部同时布置在管体上时，通过注塑而构成所述头部。该头部是一个与管体在一个分开的步骤中将要连接的成品部分。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节从下面对于该方法的一个优选实施例和附图的说明中得出，附图示出：
图1一个管筒末端的第一实施形式，用轴向剖面示出在管筒头部的肩台部分中具有盘形的垫片(内圆坯)；
图2根据图1所示的另一种实施形式，其中内圆坯重叠前面的管筒末端；
图3a用剖视图示出示出带有装入的没有预成型的圆坯的冲头；
图3b用剖视图示出预成型的圆坯，对此确定地，只覆盖管筒头部的肩台部分；
图3c用剖视图示出根据图3b的带有装入的圆坯的冲头；
图3d用剖视图示出预成型的圆坯，该圆坯覆盖管筒头部的肩台部分和前面的管筒末端；
图3e用剖视图示出根据图3d的带有装入的圆坯的冲头；
图4用示意图示出的一个包括冲头和凹模的成型模具。
具体实施方式
在图1和2中(所有附图中相同的部分用相同的附图标记表示)用10示出只在其头部侧的端部位中示出的管筒，该管筒与用11示出的头部一同构成包装管的相应部分。
管筒例如由一种三层的层合材料构成。该层合材料包括EVAL(乙烯基醇共聚物)或者PETP(聚对苯二甲酸乙二醇酯)制成的起阻挡作用的中间层或者说阻挡层12，两面敷设由PE(聚乙烯)制成的层13和14，其中所述聚乙烯可以是一种LDPE(低密度聚乙烯)、一种HDPE(高密度聚乙烯)、一种LLDPE(线性低密度聚乙烯)或者其混合物。层12可以通过用共聚物制成的中间层(未示出)与层13、14连接。还可以采用一种由金属、尤其是铝制成的层来取代塑料阻挡层。为了制成一个管筒10，最好设有用聚乙烯制成的层13和14，因为其良好的可焊接性保证制成良好的和密封的焊缝。
头部11，也称为头，由一个肩台部分15和一个带有排出口孔17的排出口16构成，其中排出口16在其外表面上带有用于一个管筒封闭物的啮合机构，例如一个螺纹。由塑料、最好由聚乙烯制成的头部可以通过注塑进行预成型或造型。在用相同的材料时还可以通过压制一种增塑的材料部分、也就是一个毛坯来构成头部11。管筒10的连接和头部11的构成大多在一个工作步骤中这样进行：通过注塑成型及压制成型时把管筒10的末端单端地装入注塑模具或者压制模具中，并且在头部的成型过程中与管筒末端连接。在把完成的头部安装在管筒末端时，使头部和管筒末端的塑料熔化并且加压。
注塑或者压制的聚乙烯比塑料多层薄膜对于香料和芳香材料、氧气及二氧化碳具有较高的通透性。因此，对于高价值的包装物品需要将头部11与管筒可比较地抗扩散地进行密封。为此根据图1和2设有扩散阻挡机构26，在图1中例如是一种盘形垫片18(也称为内圆坯)的形式，该扩散阻挡机构贴靠在肩台部分15的朝向管筒11的内部的侧面上，并且一端从管筒末端19将另一端一直伸到排出口16的进入孔处，并且最好平面地与头部11连接。图2示出根据图1的实施形式的一种优选的改进方案。如图所示如此构成内圆坯18：使其一端覆盖装入到肩台部分15中的管筒末端19地凸出，另一端一直延伸到排出口16的进入孔处。用这样的搭接在内圆坯18与管筒末端19之间实现较好的密封。
在制好的管筒头部11的情况下可以将根据图1和图2的圆坯18粘接或者焊接进该管筒头部中。
事实表明，在通过注塑成型或者压制成型同时与管筒连接构成管筒头部、或者在用制成的头部进行安装时的优点是，用优选地由PE/EVAL或者PE/PETP制成的内圆坯10去制成两层或多层的层合材料，其中PE层合材料层26a具有圆坯的外表面，也就是要构成的表面，该表面在用模具构成头部11以后通过注塑成型或者压制成型或者安装而与头部11的肩台15的内表面嵌接，其中EVAL或者PETP层26构成对扩散的阻挡。最好可以将圆坯18的塑料进行着色。着色的层面使得人工和/或机器方式的光学质量控制变得容易。
与填充物和管筒浇注有关，塑料单薄膜、例如PET或者PA(聚酰胺)或者EVAL厚度为15微米至80微米，最好为20微米至40微米。塑料层合材料(就是说多层薄膜)总厚度优选地为60微米至200微米，最好为100微米至140微米，由此例如用PET、EVAL或者PA制成的阻挡层的厚度为5微米至60微米，最好为10微米至30微米(1微米＝0.001毫米)。
在注塑成型或者压制成型头部11时，采用由凹模29和上冲模(冲头)28组成的多件的模具。根据本发明具有一层PE层26a的头部密封件、也就是内圆坯18预制地涂覆在上冲模中，并且在用于构成头部11的注塑过程或者压制过程中，在根据图2的实施形式中将PE层26与肩台15连接，并且与管筒10连接。
如果通过根据本发明的圆坯18搭接管筒末端19，那么管筒10的内部的PE层14也与内圆坯18的外层26a相连接，这附加地导致较大的密封性，也导致加强管筒10与头部11之间的连接。
上面所述具有一个圆坯18的一种方法的优选实施形式不限于使用聚乙烯和EVAL或者PETP或者PA制成的层26a、26。对于该层也可以使用聚丙烯(层26)与EVAL或者PETP、PA或者其它的适用于作阻挡的材料(层26a)。
按照根据本发明的方法，为了避免圆坯18错位，亦即有皱纹、起波纹，在设置或者与肩台15的内表面连接时可以预成型圆坯18。在圆坯18的在图3中简单地示出的形式中，该圆坯是一个带有一个中心的圆凹口27的圆片，该圆凹口27用于穿过冲头28的构成排出口通道的部分30，并且带有一个围绕圆凹口27的圆形的边缘31，该圆形边缘张开一个与圆凹口27的中心线垂直的平面，就是说，在未预成型的状态下所述平面和中心线相互成90％的角“a”，也就是说是直角。由此出发，名称“预成型”指的是在该平面和中心线之间的90度的角发生角位置的偏转。下面用百分数也就是百分比(％)作为预成型度来表示所述的预成型。0％的预成型度指的是该平面和中心线相互成直角。把圆坯18转移放置在冲头28上，指的是把圆坯18的圆形边缘31从冲头28的构成排出口通道的部分30中突出出来，也就是从该冲头的轴向中心线成直角地突出。观察冲头28，在冲头28的构成排出口通道的部分30的中心线与冲头32的面之间产生角“b”，该冲头32的面构成头部11的肩台15的内表面。如果平面31与圆坯18的凹口27的垂直的中心线之间的角“a”相应于构成排出口通道的部分30的中心线与冲头28的平面32之间的角“b”(管筒肩台的角度)，也就是说，预成型的圆形的边缘31位于冲头28的面32上，就存在有100％的预成型度。根据本发明优选的预成型度从20％(％为百分率)至95％，最好是40％至60％。如果预成型度在20％以下或者95％以上，令人吃惊地不能够达到一种可靠的无错位性。
根据图1肩台面15、在图2中肩台面15和一个管筒10的前面连接端15a用圆坯18覆盖。图3b中示出一个预成型的圆坯18，其边缘31作为单件的边缘部分31a覆盖肩台面15。图3d示出具有一个由两个边缘部分31a和31b构成的边缘31的圆坯18，其中边缘部分31a覆盖肩台面15，而边缘部分31b覆盖连接端15a。
根据图3a和4边缘部分31a相应于冲头面32(也称型芯面32)，边缘部分31b相应冲头面33，其中冲头面33对部分30的中心线呈较大的角度“c”。边缘部分31b可以具有与边缘部分31a一样的预成型度，其中对于边缘部分31b也不要低于20％的预成型度下限和不要超过95％的上限。此外为了实施本发明，事实表明有利的是，边缘部分31a和31b具有不同的预成型度，例如在边缘部分31a(将部分30包围)有45％的预成型度时，第二边缘部分31b(将第一边缘部分31a包围)为边缘部分31a的预成型度的80％。其中优选的是，边缘部分31a(或者统称为第一部分面)有40％至85％预成型度时，第二边缘部分31b(或者统称为第二部分面)有75％至100％范围的第一边缘部分31a的预成型度。如果例如对第一部分面选择50％的预成型度，第二部分面可以有35.7％至50％的预成型度。适当的还有，把圆坯18加热地安放在冲头28上，并且在加热的状态中放入到凹模29(图4)中，以便接着注塑或者说成型头部11。有利的温度范围是40℃至80℃之间，圆坯18的温度最好在45℃至60℃之间。

Claims (7)

1.用于制造包装容器的方法，其中借助于一个带有冲头(28)的成型凹模(29)使得带有布置在一个肩台部分(15)上的内圆坯(18)的管筒头部(11)进行成型并成型在一个管筒(10)上，所述冲头(28)在其构成一个排出口孔(17)和肩台部分(15)的成型末端上载有一个覆盖肩台部分的、由至少一个圆形的边缘(31)形成的内圆坯(18)，其特征在于，在圆坯(18)的圆形边缘(31)与一个垂直于冲头(28)的中心线的平面之间的角度(a)处于在垂直于所述中心线的平面与冲头(28)的构成肩台部分(15)的面(32)之间的角度的20％至95％的预成型度的条件下，圆坯(18)预成型地安装在冲头(28)的造型面上，并且在造型过程中把圆坯(18)放置在冲头(28)的造型面上以便进行构造。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，把具有由多个边缘部分(31a、31b)构成的边缘(31)的圆坯(18)安装在冲头(28)上，所述边缘部分相互有相同的或者不同的预成型度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将具有40％至60％的预成型度的圆坯安装在冲头上。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将具有40％至60％的预成型度的圆坯安装在冲头上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在把头部(11)同时布置在管体(10)上时通过压制成型而构成所述头部(11)。
6.如权利要求1至4中任一项所述的包装容器，其特征在于，在把头部(11)同时布置在管体(10)上时通过注塑而构成所述头部(11)。
7.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，头部(11)是一个与管体(10)在一个分开的步骤中将要连接的成品部分。
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