DE4010660C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine dreiteilige Verpackung aus Metall, Metall- oder Metall/
Kunststoff-Verbundfolie, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Sie
betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verpackung mit den Merk
malen des Oberbegriffs der Ansprüche 10 oder 11.
Aus der CH-PS 3 29 600 ist ein stapelbarer Behälter mit Stülp- oder Eindrückdeckel
bekannt. Um die gleichartige Stapelung zweier oder mehrerer solcher Behälter zu
erleichtern, ohne die beiden Enden des Behälterrumpfes radial aufweiten oder ein
ziehen zu müssen, ist an dem Eindrückdeckel eine ringförmige Aufstandsfläche für
das Bodenende der Verpackung ausgebildet, die radial außen oder radial innen durch
einen in axialer Richtung aufragenden Kragen begrenzt ist.
Eine solche Ausbildung ist bei über zylindrische Falznähte verschlossene Behälter nur
möglich, wenn man das bodenseitige Ende oder das deckelseitige Ende des Rumpfes
gegenüber dem anderen Ende in einem erheblichen Maße radial einzieht, so daß beim
Stapeln die Falznähte von übereinanderliegenden Verpackungen teleskopartig inein
andergreifen können.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, das teleskopartige Ineinandergreifen
der Falznähte zur Verbesserung der Stapelbarkeit von Verpackungen zu ermög
lichen, ohne daß das Bodenende oder das Deckelende des Rumpfes in einem ent
sprechend erheblichem Maße radial eingezogen werden muß.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Aus der FR-OS 23 27 149 ist eine Verpackung mit Deckel und Boden bekannt, die
in üblicher Weise mit den Rumpfenden über eine Doppelfalznaht von zylindrischer
Ausrichtung und Form verbunden sind. Diese Druckschrift geht davon aus, daß bei
solchen Falznähten die Gefahr besteht, daß bei einer starken Beanspruchung der
Naht, z. B. bei Fall der Verpackung aus einer ausreichenden Höhe, die Falznaht
sich lockert oder löst. Um die mechanische Festigkeit der Falznaht zu verbessern,
wird gemäß der Druckschrift vorgesehen, daß der Randbereich des Rumpfhakens
nach innen und auf den Haken selbst zurückgefaltet wird, während bei der Aus
formung oder nach der Ausformung der Falznaht diese eine gegenüber der Achse
der Verpackung leicht konische Ausrichtung erteilt wird und hierbei der Deckel
haken über dem verstärkten Rand des Rumpfhakens verformt wird, so daß sich
ein zusätzlicher formschlüssiger Eingriff zwischen diesen Teilen ergibt.
Gemäß der Lehre des Anspruchs 1 der vorliegenden Erfindung ist zwar auch
vorgesehen, daß das Rumpfteil der Verpackung durch Randflasche an seinen
beiden Enden mit Deckel und Boden jeweils durch eine zylindrische Einfach- oder
Mehrfachfalznaht verbunden ist. Die Ausbildung ist jedoch so getroffen, daß über
einen begrenzten Teil der axialen Höhe der Falznaht an einem Ende der
Verpackung die Falznaht radial nach außen aufgeweitet und am anderen Ende
radial nach innen gestaucht sind, und zwar in einem solchen, aufeinander abge
stimmten Maße, daß die Falznähte beim Stapeln nur über die begrenzte axiale
Höhe der Falznaht teleskopartig ineinandergreifen. Durch die schulterartige Aus
bildung der beiden Falznähte wird in Verbindung mit der gegensätzlichen Verfor
mung der Falznähte radial nach innen bzw. radial nach außen ein sicherer teles
kopartiger Eingriff beim Stapeln der Behälter über eine begrenzte Höhe der
Falznaht erreicht, ohne daß der Rumpf an seinem bodenseitigen Ende dazu
eingezogen werden muß. Es kann auch von der herkömmlichen Ausbildung der
zylindrischen Falznähte unverändert ausgegangen werden, da die schulterartige
Verformung nur geringfügig ist und nur einen Teil der axialen Höhe der Falznaht
umfaßt. Durch die gegenläufigen Verformungen bei den Falznähten an den beiden
Enden der Verpackung braucht die Verformung an der einzelnen Falznaht nur
relativ geringfügig zu sein. Es ist dabei auch nicht kritisch, ob die schulterartige
Erweiterung dem Bodenfalz oder dem Deckelfalz zugeordnet ist, wenn es auch
für die Fertigung zweckmäßig ist, die rediale Aufweitung des lichten Durch
messers des äußeren axialen Höhenbereiches der Falznaht des Deckels zuzu
ordnen.
Die stufenförmige Ausbildung der Falzenaht kann bereits während der Herstellung
der Falznaht erfolgen, und zwar unter Verwendung entsprechend profilierter
Verschließköpfe und/oder Verschließrollenprofile.
Die bevorzugte Ausbildung ist es bei Mehrfachfalzen, daß die Schulter unmittel
bar außerhalb des Überlappungsbereiches von Deckelhaken und Rumpfhaken liegt.
Zur Herstellung geht das Verfahren gemäß der Erfindung von einem Stand der
Technik aus, wie er durch die Merkmale des Oberbegriffes der Ansprüche 10 bzw.
11 hervorgeht. Das Verfahren nach Anspruch 10 eignet sich dabei besonders für
die Herstellung einer Verpackung gemäß der Lehre des Anspruchs 1.
Das Verfahren nach Anspruch 11 trägt der Möglichkeit Rechnung, eine schulter
förmige Aufweitung eines Bereiches der Falzhöhe nur dem Deckelfalz
zuzuordnen, während der bodenseitige Falz zunächst in der üblichen zylindrisch
glatten und schulterfreien Form ausgebildet wird, jedoch in einem nachfolgenden
Schritt in eine sich axial nach außen und radial nach innen verjüngende, gegen
über der Achse der Verpackung konische Form gestaucht wird. Dies ermöglicht
es, die Schulter im deckelseitigen Falz weniger stark radial auszuprägen, was die
Herstellung mit hoher Fertigungsgeschwindigkeit auf modernen Verschließ
maschinen ohne Beeinträchtigung der Festigkeit und Dichtigkeit und Zuverlässig
keit der Falznahtverbindung erleichtert.
Bei allen Ausführungsformen ergibt sich der Vorteil, daß bei der Herstellung und
dem Verschließen der Verpackung von Rumpfteilen sowie Deckeln und Deckel
ringen und Bodenteilen ausgegangen werden kann, die bezüglich ihrer geometri
schen Gestalt und Abmessungen den für diese Art von Verpackungen üblichen
Teilen genau entsprechen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an mehreren
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 im Ausschnitt und im senkrechten Schnitt zwei übereinandergestapelte
Verpackungen;
Fig. 2 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 den bodenseitigen Falz der oberen
Verpackung nach Fig. 1 vor dem endgültigen, den Falz stauchenden
Schritt;
Fig. 3 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 den deckelseitigen Falz und den
zugehörigen Verschließkopf unter Angabe weiterer Einzelheiten und
Fig. 4 ein demgegenüber abgewandeltes Ausführungsbeispiel in ähnlicher Dar
stellung wie Fig. 1, wobei jedoch die für die Herstellung erforder
lichen Werkzeuge, soweit erforderlich, in Eingriffsstellung mit einge
zeichnet sind.
Die Teile der Verpackungen können aus gleichen oder unterschiedlichen
Materialien hergestellt sein. Zur Herstellung kann Metallblech oder Metallfolie
oder Metall/Kunststoff-Verbundfolie verwendet werden.
Eine bevorzugte Anwendung besteht für dreiteilige Verpackungen, bei denen
an den beiden Enden eines Rumpfteils über eine Falznaht ein Bodenteil bzw. ein
Deckelteil oder Deckelringteil abdichtend und bleibend befestigt ist. Dazu
weisen Rumpf und/oder Boden- und Deckelteil entsprechende Randflansche auf.
Die Falzverbindungen können in beliebiger herkömmlicher Weise ausgebildet
sein, unabhängig davon, ob es sich um einen Einfachfalz, eine Doppelfalznaht
oder um einen Mehrfachfalz handelt.
Bevorzugt wird bei allen Ausführungsformen von Verpackungsteilen ausgegan
gen, die bezüglich Geometrie und Abmessungen herkömmlich sind, die also
keiner besonderen Herstellungsmaßnahmen oder Herstellungsschritte bedürfen.
Die Hinweise in der nachfolgenden Beschreibung auf die besondere Ausbildung
der bodenseitigen und der deckelseitigen Naht können auch in umgekehrter
Weise auf die beiden Falznähte bezogen werden, ohne daß das nachfolgend noch
ausdrücklich erwähnt wird. Es ist jedoch davon auszugehen, daß die darge
stellten Zuordnungen der Merkmale bevorzugt sind, wobei das Ausführungs
beispiel der Fig. 1 bis 3 gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4
wiederum bevorzugt ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 3 sind jeweils im Ausschnitt zwei
Verpackungen 1 und 2 gezeigt, die in Fig. 1 übereinandergestapelt sind. Es
wird davon ausgegangen, daß die Verpackungen 1 und 2 insgesamt gleich ausge
bildet sind, so daß die Hinweise, die bei der einen Verpackung gegeben werden,
auch gleichermaßen für die andere Verpackung gelten.
Die Verpackung 1 besteht aus einem zylindrischen Rumpf 3 von beliebigem Quer
schnitt, der von der Herstellung aus einen nach außen abgebogenen Randflansch
an seinen beiden Enden aufweist. Das untere Ende wird durch einen vorge
formten Bodenteil 4 verschlossen, der im dargestellten Beispiel ausgehend von
der Kernwand, einen Randflansch aufweist. Die Flansche am unteren Ende des
Rumpfes 3 und des Bodens 4 werden mit üblichen Werkzeugen einer Verschließ
maschine, also mit Hilfe eines zentralen Schließkopfes und äußerer Ver
schlußrollen zu einer Falznaht, im dargestellten Beispiel zu einer Doppel
falznaht 5 fest, dicht und bleibend verbunden.
Wie aus Fig. 2 hervorgeht, erstreckt sich die bodenseitige Doppelfalznaht 5
nach ihrer Herstellung im wesentlichen in axialer Fluchtung mit dem zylindri
schen Rumpf 3.
Nach Fertigstellung der bodenseitigen Falznaht 5 wird diese in einem weiteren
Arbeitsschritt nachträglich mit Hilfe eines Stauchringes 10 aus der Ausrichtung
nach Fig. 2 in die konisch gestauchte Ausrichtung nach Fig. 1 überführt. Zu
diesem Zweck weist der Stauchring 10 eine konische Innenfläche 11 auf, die
gegenüber der Achse des Stauchringes unter einem Winkel 12 geneigt ist, der
zwischen 5° und 15°, vorzugsweise zwischen 7° und 10° beträgt. Der Stauchring 18
wird gegenüber der Verpackung 1 in Richtung des Pfeiles 13 gedrückt, wodurch
die Doppelfalznaht 5 in Richtung des Pfeiles 14 radial eingezogen wird. Der
Übergang zwischen dem konischen Nahtbereich und dem zylindrischen Rumpf 3 ist
in Fig. 1 bei 3c angedeutet, wobei 3a die ursprüngliche zylindrische Rumpf
wand und 3b der untere konische Teil der Rumpfwand ist. Auf diese Weise wird
der Bodenfalz 5 in seinem Außendurchmesser deutlich verringert und in eine
konische Lage gebracht.
Die Verpackung 2 ist an ihrem oberen Ende durch einen Deckelteil 7 ver
schlossen, der angrenzend an seine Kernwand einen Flansch aufweist, der zu
sammen mit dem Randflansch des Rumpfes 6 zu einer Falznaht, im darge
stellten Beispiel einer Doppelfalznaht 8 verformt wird. Bei der Herstellung dieser
Doppelfalznaht 8 wird ein besonders ausgebildeter Schließkopf 15 verwendet,
wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Dieser Schließkopf 15 greift in den auf das
Rumpfende aufgelegten Deckel 7 ein und weist im Abstand von der axial äußeren
Kante der Doppelfalznaht 8 eine Ringschulter 16 auf, über die der Schließkopf 15
in seinem oberen Bereich entsprechend erweitert ist. Man erkennt ferner, daß
der Schließkopf 15 unterhalb der Schulter 16 und oberhalb der Schulter jeweils
schwach konisch verlaufende Umfangswände 17 bzw. 19 aufweist. Die radiale
Ausdehnung der Schulter 16 ist bei 21 angedeutet. Sie liegt vorzugsweise im
Bereich von 1 bis 1,5 Materialdicken der in der Falznaht 8 liegenden Material
lagen. Die Neigungswinkel der Umfangswände 17 und 19 sind mit 18 bzw.
20 eingezeichnet. Sie liegen zweckmäßigerweise zwischen 5° und 15° und
vorzugsweise zwischen etwa 7° und 10° gegenüber der Verpackungsachse.
Mit dem Schließkopf 15 wirken entsprechend angepaßte Schließrollen zusammen,
so daß sich eine Doppelfalznaht 8 ergibt, wie sie in den Fig. 1 und 3 dar
gestellt ist. Diese Doppelfalznaht 8 ist, vorzugsweise unmittelbar oberhalb des
Bereiches 26, über den sich der Rumpfhaken und der Deckelhaken überlappen,
radial nach außen erweitert, wobei eine Erweiterung das Schultermaß, dem
Maß 21 der Schulter 16 in etwa entspricht. Diese Erweiterung erstreckt sich über
den äußeren Bereich 27 der axialen Länge 25 der Doppelfalznaht 8. Über die
Länge 27 erfolgt bei dem Aufeinanderstapeln gleicher Verpackungen 1 und 2 ein
teleskopartiger Eingriff der Falznähte 5, 8, wobei das Eingriffsausmaß in Fig. 1
mit 9 angegeben ist.
Es ist noch zu bemerken, daß die Stauchung der bodenseitigen Naht 5 gemäß
Fig. 2 und die Vergrößerung des Innendurchmessers des äußeren Bereiches der
deckelseitigen Falznaht 8 nach Fig. 3 aufeinander abgestimmt sind, so daß die
Falznähte 5, 8 leicht, jedoch mit ausreichend geringem Spiel ineinandergreifen. Der
Eingriff wird zusätzlich durch die Konizität beider Falznähte erleichtert.
Die Ausbildung der deckelseitigen Falznaht 8 nach Fig. 3 kann mit Vorteil auch
bei zweiteiligen Behältern angewendet werden, bei denen der mit dem Rumpf
einstückig verbundene Boden dem bodenseitigen Falz 5 entsprechend bemessen
und konisch ausgebildet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind schulterartige Absätze im bodensei
tigen und im deckelseitigen Falz 32, 42 vorgesehen. Mit Hilfe des Schließkopfes 36 und
eines Spezialprofils 34 der zugehörigen Schließrollen 33 wird die bodenseitige
Falznaht 32 zwischen Rumpf 30 und Boden 31 bereits bei der Ausformung mit
einer schulterartigen Verkleinerung des Außendurchmessers der Falznaht 32 im
Bereich oberhalb des Überlappungsbereiches 35 von Bodenhaken und
Rumpfhaken versehen, wie dies der obere Teil der Fig. 4 zeigt. Gleichzeitig
kann der Schließkopf 36 eine leicht konische Umfangswand 37 aufweisen, so daß
die Falznaht 32 insgesamt schwach nach außen konisch ausgebildet ist.
Deckelseitig ist der Rumpf 40 mit dem Deckel 41 über die Falznaht 42 ver
bunden, und zwar unter Verwendung eines mit einem besonderen Profil 47, 48
versehenen Schließkopfes 46. Das Profil weist im oberen Bereich eine im
erheblichen Umfange radial vorspringende Umfangsnase auf, die eine Schulter
47 bildet. Unter Zusammenwirken mit entsprechenden Verschließrollen wird so
der Bereich 43 der Doppelfalznaht 42 oberhalb des Überlappungsbereiches 45
der in dem Falz liegenden Hakenabschnitte bezüglich des Innendurchmessers
schulterartig vergrößert.
Auch hier sind die schulterartigen Verformungen an den beiden Falznähten 32, 42 so
aufeinander abgestimmt, daß die außenliegenden Bereiche leicht, jedoch mit
geringem Spiel ineinandergreifen können.
Bei dieser Ausführungsform ist zu beachten, daß die relativ große Umfangsnase
des Schließkopfes 46 eine relativ hohe Belastung der Falzteile bewirkt, wodurch die
kontrollierte Falzbildung bei den hohen Fertigungs- bzw. Schließgeschwindig
keiten beeinträchtigt werden kann.
Claims (12)
1. Dreiteilige Verpackung aus Metall, Metall- oder Metall/Kunststoff-Verbundfolie,
bestehend aus einem Rumpfteil und einem Boden sowie einem Deckel oder Deckel
ringteil, die mit Randflanschen versehen sind und bleibend und abdichtend
miteinander verbindbar sind, wobei die Verbindungsbereiche vom Rumpfteil mit dem
Deckel bzw. mit dem Boden unterschiedlich so geformt sind, daß beim Stapeln der
verschlossenen Verpackung Bodenende und Deckelende von übereinander angeord
neten Verpackungen teleskopartig ineinandergreifen, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rumpfteil (3, 6) durch Randflansche an seinen beiden Enden
mit Deckel (7) und Boden (4) jeweils durch eine zylindrische Einfach- oder
Mehrfachfalznaht (5, 8) verbunden ist, die über einen begrenzten Teil (9) der axialen
Höhe der Falznaht an einem Ende der Verpackung radial nach außen aufgeweitet
und am anderen Ende radial nach innen getauscht sind, und zwar in einem solchen
Maß, daß die Falznähte (5, 8) beim Stapeln nur über die begrenzte axiale Höhe (9)
teleskopartig ineinandergreifen.
2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale
Aufweitung oder Stauchung wenigstens einer der beiden Falznähte (5, 8) in Form
einer stufenartigen Veränderung des lichten Falzdurchmessers vorliegt.
3. Verpackung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
stufenförmige Vergrößerung des Falzes (5, 8) im wesentlichen auf denjenigen
axialen Bereich (27, 43) einer Mehrfachfalznaht beschränkt ist, der außerhalb
des Überlappungsbereiches (26, 35, 45) von Rumpf und Deckelhaken der Falznaht
beschränkt ist.
4. Verpackung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich
net, daß die axiale Tiefe (9, 43) des teleskopartigen Eingriffs der Falznähte
(5, 8) ca. 1 bis 1,5 mm beträgt.
5. Verpackung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich
net, daß das radiale Maß (21) der Aufweitungs- oder Stauchungsstufe maximal
etwa der Gesamtdicke der Materiallagen in der Falznaht, vorzugsweise etwa
der Dicke von 1 bis 1,5 Materiallagen der Doppelfalznaht (5, 8) entspricht.
6. Verpackung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeich
net, daß die stufenförmige Aufweitung der Falznaht dem Deckel (7, 41) zuge
ordnet ist.
7. Verpackung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Bodenfalz gegenüber einer zylindrischen Ausrichtung (siehe Fig. 2) ohne
Stufenbildung in eine axial nach außen und radial nach innen konisch geneigte
Lage (siehe Fig. 1) gestaucht ist.
8. Verpackung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß
auch der eine stufenförmige Vergrößerung aufweisende Deckelfalz (8) in eine
axial und radial nach außen leicht konische Lage ausgeformt ist (vgl. Fig. 1
und 3).
9. Verpackung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Neigung des Falzes gegenüber der Verpackungsachse zwischen 5° und 15°,
vorzugsweise zwischen 7° und 10° beträgt.
10. Verfahren zum Herstellen einer dreiteiligen Verpackung nach Anspruch 1, bei
dem von einem vorgeformten Rumpfteil mit Randflansch an beiden Enden und
von einem vorgeformten Bodenteil bzw. Deckelteil oder Deckelringteil jeweils
mit Flansch von herkömmlicher Form und Bemessung ausgegangen wird und
die Teile durch Bildung einer zylindrischen Einfach- oder Mehrfachfalznaht
dicht und bleibend miteinander verbunden werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Falznaht in einem von der axial nach außen weisenden Falz
nahtkante ausgehenden und sich nur über einen Teil der axialen Höhe der
Falznaht erstreckenden Bereich unter Bildung einer Stufe von vorbestimmter
radialer Breite an einem Ende der Verpackung radial aufgeweitet und an dem
entgegengesetzten Ende radial gestaucht wird, und zwar in einem Umfange,
daß die aufgeweiteten bzw. gestauchten Falznahtbereiche von übereinanderge
stapelten Verpackungen teleskopartig ineinander geschoben werden können.
11. Verfahren zum Herstellen einer dreiteiligen Verpackung nach Anspruch 1, bei
dem von einem vorgeformten Rumpfteil mit Randflansch und von einem
vorgeformten Bodenteil bzw. Deckelteil oder Deckelringteil jeweils mit
Flansch von herkömmlicher Form und Bemessung ausgegangen wird und diese
Teile durch Bildung einer Einfach- oder Mehrfachfalznaht dicht und bleibend
miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckelfalznaht in einem von der axial nach außen weisenden Falznahtkante
ausgehenden und sich nur über einen Teil der axialen Höhe der Falznaht
erstreckenden Bereich unter Bildung einer Stufe von vorbestimmter radialer
Breite radial aufgeweitet und die Bodenfalznaht in der herkömmlichen zylin
drischen Form, Ausrichtung und Bemessung hergestellt und anschließend aus
ihrer im wesentlichen zylindrischen Ausrichtung in eine Ausrichtungslage
gestaucht wird, in der ihr Durchmesser in Richtung auf die axial äußere
Falznahtkante konisch abnimmt, und zwar derart, daß die Bodenfalznaht bei
Übereinanderstapeln von Verpackungen teleskopartig in den aufgeweiteten
Bereich der Deckelfalznaht geschoben werden kann.
12. Verpackung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Deckelfalznaht bei der stufenförmig aufgeweiteten Ausbildung eines
begrenzten Bereiches ihrer Höhe zugleich in eine axial und radial nach außen
sich konisch erweiternde Form überführt wird.
Priority Applications (9)
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DE59105653T DE59105653D1 (de) | 1990-04-03 | 1991-03-28 | Dreiteilige verpackung aus metall- oder metall/kunststoff-verbundfolie. |
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