DE10105699C2 - Verfahren und Label zum Herstellen eines diffusionsdichten Kunststoffbehälters - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines diffusionsdichten Kunststoffbehäl­ ters sowie ein Label zur Verwendung im Rahmen der Erfindung.

Bei der Herstellung bekannter, diffusionsdichter Kunststoffbehälter, insbesondere im Le­ bensmittel- bzw. Tiernahrungsbereich, werden in an sich bekannter Weise hergestellte Kunst­ stoffbehälter nachträglich mit einer Außenschicht aus diffusionsdichtem Material versehen, bspw. mit einer Aluminiumfolie ("Label"), die gleichzeitig als Träger für Bedruckungen bzw. Beschriftungen dienen kann.

Aus der DE 37 88 017 T2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Deckels in zwei Schritten bekannt. Zunächst wird ein kreisrunder Zuschnitt aus einem Verbundfolienmaterial (Kunst­ stoff und Metallfolie) zwischen zwei topfartigen Werkzeugen tiefgezogen und anschließend mit einer aufgespritzten Kunststoffschicht versehen. Dies ist ungünstig, da beim Tiefziehen erhebliche Verstreckungen auftreten, die bei Verbundfolien mit sehr dünnen Metallfolien zu nicht akzeptablen Beeinträchtigungen der Diffusionsdichtigkeit führen.

Aus der DE 197 50 348 C2 ist ein mit einer inneren Isolierung ausgekleidetes Gehäuse be­ kannt.

Aus der DE 19 04 625 A ist die Herstellung eines Gefäßes mit einer Außenhaut aus dünn­ wandigem Metallblech und einer Innenauskleidung aus Kunststoff bekannt. Zur besseren Verankerung des Kunststoffs mit dem Metallblech werden Öffnungen in dem Metallblech angeordnet, durch die der Kunststoff hindurchtreten kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und ein Label anzugeben, mit dem diffusionsdichte Kunststoffbehälter mit einer geringeren Anzahl von Arbeitsschritten und in besserer Qualität als bisher hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch ein Label nach Anspruch 6 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in der

Fig. 1 eine Spritzgießform als Teil einer Vorrichtung im geschlossenen Zustand in einer Schnittansicht zeigt;

Fig. 2 die Spritzgießform nach Fig. 1 im geöffneten Zustand zeigt, wobei zusätzlich eine Ein­ legevorrichtung für Aluminiumlabel dargestellt ist;

Fig. 3 die Spritzgießform nach Fig. 1 nach Ausführung eines Spritzgießvorgangs zeigt;

Fig. 4 eine Einzelheit aus Fig. 3 in vergrößertem Maßstab zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf ein Label in einem ebenen Aus­ gangszustand zeigt; und

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Labels nach Fig. 5 im gefalteten Zustand zeigt.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine aus zwei Teilen bestehende Spritzgießform zur Ausführung des Verfahrens, die aus einer Matrize 1 und einer diese verschließenden Patrize 2 besteht. Die Patrize 2 weist einen Eingußkanal 3 auf, der in einem Formhohlraum 4 mündet, durch den die Form des herzustellenden Kunststoffbehälters festgelegt ist. Der Ab­ stand zwischen Matrize und Patrize im Bereich des Formhohlraums 4 ist relativ gering und entspricht der Wanddicke des Kunststoffbehälters. Der Formhohlraum 4 kann eine beliebige Grundform aufweisen, d. h. die Herstellung runder, ovaler, mehreckiger oder in sonstiger Wei­ se geformter Kunststoffbehälter ermöglichen.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines diffusionsdichten Kunststoffbehälters, wobei zusätzlich zu der Spritzgießform nach Fig. 1 eine Einlegevorrich­ tung 5 zum Einlegen eines Labels 6 vorgesehen ist. Die Einlegevorrichtung 5 ist in Richtung des Doppelpfeils 7 horizontal zwischen einer Stapeleinrichtung 8 zum Bevorraten einer An­ zahl von Labeln 6 und der Spritzgießform 1, 2 beweglich. Außerdem ist die Einlegevorrich­ tung 5 in Richtung des Doppelpfeils 10 in vertikaler Richtung zwischen der in Fig. 2 darge­ stellten Position und einer in die Matrize 1 hineinbewegten Position beweglich. Die Form des vorderen Teils der Einlegevorrichtung 5 entspricht hierbei im wesentlichen der der Patrize 2, so daß das Label 6 beim Absenken der Einlegevorrichtung 5 in die Matrize 1 entsprechend der Außenfläche des herzustellenden Kunststoffbehälters bzw. in Anlage gegen die Innenflä­ che der Matrize 1 verformt wird (Pfeile 12).

Wie insbesondere Fig. 3 und 4 zeigen, ist der gegenseitige Abstand von Matrize 1 und Patrize 2 im Bereich des Formhohlraums 4 so bemessen, daß nach Einbringen eines Labels 6 (und dessen Verformung) noch genügend Raum für einzuspritzenden Kunststoff verbleibt.

Fig. 5 zeigt ein ausgebildetes Label 6 aus einem folienartigen, diffusions­ dichten Material wie bspw. einer Metallfolie (insbesondere Aluminiumfolie), die einen Bo­ denbereich 15 aufweist, der dem Boden des herzustellenden Kunststoffbehälters entspricht und quadratisch, rechteckig, rund, oval oder in sonstiger Weise geformt sein kann. Von dem Bodenbereich 15 gehen radial bzw. nach außen weisend eine Anzahl von Seitenlaschen 16 ab, die durch Einschnitte 17, die im wesentlichen bis zur Außenkontur des Bodenbereichs 15 reichen, voneinander getrennt sind. Anzahl und Breite bzw. Umfangswinkel der Seitenlaschen 16 richtet sich nach deren Verformbarkeit bzw. nach dem Material des Labels 6 und nach geometrischen Gesichtspunkten wie Krümmungsradius der Außenkontur des Bodenbereichs. Da die Seitenaschen 16 beim Einlegen in die Matrize (Fig. 2) verformt und nach oben abge­ winkelt werden, kann es zweckmäßig sein, diejenigen Seitenlaschen, die sich im Bereich einer (stärkeren) Krümmung der Außenkontur des Bodenbereichs 15 befinden, schmaler zu gestal­ ten als solche, die an gerade Bereiche der Außenkontur anschließen.

Die Breite der Seitenlaschen 16 bzw. das Verhältnis zur Größe der Ausschnitte 17 ist so ge­ wählt, daß die Seitenlaschen 16 nach dem Verformungsvorgang in ihren Randbereichen überlappen, wie dies in Fig. 6 angedeutet ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die gesamte Außenfläche (Bodenbereich und seitliche Wandung) des herzustellenden Kunststoffbehälters diffusionsdicht abgedeckt ist.

Zusätzlich zu dem beschriebenen Umformen bzw. Hochklappen der Seitenlaschen 16 werden die äußeren Ränder der Seitenlaschen 16 horizontal nach außen umgelegt, um einen umlau­ fenden Verstärkungsrand 19 zu bilden, wie in Fig. 4 ersichtlich und in Fig. 5 angedeutet ist.

Weiterhin weist das Label 6 in der dargestellten Ausführungsform eine geprägte oder tiefge­ zogene, innerhalb des Bodenbereichs umlaufende Profilierung 21 auf, die zu einer entspre­ chenden Formgebung der Spritzgießform 1, 2 paßt und für ein einwandfreies Standverhalten des herzustellenden Kunststoffbehälters sorgt.

Nachfolgend werden die einzelnen Verfahrensschritte des Verfahrens zum Herstellen eines diffusionsdichten Kunststoffbehälters anhand Fig. 2 bis 6 erläutert. Die Einlegevorrichtung 5 entnimmt einem in einer Stapeleinrichtung 8 befindlichen Stapel von Labeln in oberstes Label 6, wobei das Entnehmen und Festhalten eines Labels mittels Unter­ druck erfolgt, der über Leitungen 23 in der Einlegevorrichtung 5 an der unteren Stirnfläche bzw. der dem Bodenbereich eines Labels 6 entsprechenden Fläche bereitgestellt wird. Die Einlegevorrichtung wird zusammen mit dem daran gehaltenen Label leicht angehoben und in horizontaler Richtung (in Fig. 2 nach links) in die in Fig. 2 dargestellte Stellung bewegt, in der sie sich oberhalb der Matrize 1 in Ausrichtung mit dieser befindet. Beim Absenken der Einlegevorrichtung 5 (Pfeil 10) werden die Seitenlaschen 16 des Labels 6 nach oben abge­ winkelt (Pfeile 12), bis das Label 6 vollflächig gegen die Innenfläche der Matrize 1 zur Anla­ ge gebracht ist. Hierfür weist die Außenfläche 5a der Einlegevorrichtung 5 eine Form und Größe auf, die der der Außenfläche 2a der Patrize 2 entspricht. Die Einlegevorrichtung kann etwas größer sein als die Patrize, da ein verbleibender Zwischenraum zwischen Einlegevor­ richtung 5 und Matrize 1 lediglich (mindestens) der doppelten Dicke eines Labels 6 zu ent­ sprechen braucht. Gegebenenfalls wird das Label während des Einlegevorgangs bereichswei­ se plastisch verformt, neben dem Faltvorgang der Seitenlaschen, je nach Formgebung der Flächen 1a bzw. 5a.

Die Einlegevorrichtung 5 wird danach aus der Matrize 1 herausbewegt und aus dem Zwi­ schenbereich zwischen Matrize und Patrize (Fig. 2) entfernt, so daß die Patrize 2 auf die mit dem Label versehene Matrize geschlossen und Kunststoff eingespritzt werden kann (Fig. 3).

Aufgrund der Überlappung der Seitenlaschen 16 des Labels 6 in den Randbereichen der Sei­ tenlaschen wird eine vollflächige Abdeckung der Außenfläche des Kunststoffbehälters erzielt.

Wie aus Fig. 4 hervorgeht, werden die Seitenlaschen 16 in horizontaler Richtung nach außen umgebogen, um einen Versiegelungsrand 19 zu bilden, der beim Spritzgießvorgang durch einen verstärkenden Randwulst 25 umhüllt wird. Der Versiegelungsrand 19 dient dazu, den Kunststoffbehälter nach Befüllung mit einem gewünschten Produkt mit einer diffusionsdich­ ten Versiegelungsfolie zu verschließen und somit insgesamt diffusionsdicht abschließen zu können.

Fig. 6 zeigt das Label 6 im verformten Zustand bzw. an einem fertigen Kunststoffbehälter (nicht dargestellt).

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen eines diffusionsdichten Kunststoffbehälters mit einem Boden­ abschnitt und einem Seitenwandabschnitt, mit den Schritten:

• a) Bereitstellen eines Labels (6) aus einem ebenen, diffusionsdichten Folienmaterial, das einen dem Bodenabschnitt des Kunststoffbehälters entsprechenden Bodenabschnitt (15) und radial davon abgehende, dem Seitenwandabschnitt des Kunststoffbehälters entsprechende Seitenlaschen (16) aufweist,
• b) Verformen des Labels (6) entsprechend einer Außenfläche des Kunststoffbehälters in einer Form (1) mit einer Innenfläche (1a), die der Außenfläche des herzustellenden Kunststoffbehälters entspricht, wobei an benachbarten Rändern der Seitenlaschen (16) Überlappungsbereiche (27) gebildet werden,
• c) Schließen der Form (1), wobei ein Formhohlraum (4) gebildet wird, dessen Dicke der Dicke des Kunststoffbehälters entspricht, und
• d) Einspritzen von Kunststoff in den Formhohlraum (4) und Herstellen des Kunststoffbe­ hälters, wobei sich das Label (6) einteilig mit dem Kunststoff verbindet und eine voll­ flächige Abdeckung der Außenfläche des Kunststoffbehälters bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Label (6) gleichzeitig mit Schritt b) bereichsweise plastisch verformt wird.

3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein umlaufender Versiegelungsrand (19) an dem Kunststoffbehälter gebildet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Außenränder der Seitenlaschen (16) im wesentlichen horizontal umgelegt werden und den Verriegelungsrand (19) bilden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Versiegelungsrand (19) mit einem Randwulst (25) aus Kunststoff versehen wird.

6. Label (6) zur Verwendung bei der Herstellung eines diffusionsdichten Kunststoffbehäl­ ters, das aus einem ebenen, diffusionsdichten Folienmaterial, das einen einem Bodenab­ schnitt des Kunststoffbehälters entsprechenden Bodenabschnitt (15) und radial davon ab­ gehende, einem Seitenwandbereich des Kunststoffbehälters entsprechende Seitenlaschen (16) aufweist, wobei das Folienmaterial an benachbarten Rändern der Seitenlaschen (16) Überlappungsbereiche (27) aufweist.

7. Label nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (15) mit einer geprägten oder tiefgezogenen Profilierung versehen ist.