DE69700773T2

DE69700773T2 - Dose und Vorrichtung zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69700773T2
Application number: DE69700773T
Authority: DE
Inventors: Werner Grabher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-21
Filing date: 1997-07-17
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: CA2264616A1; ATE225249T1; DK0825125T3; US20010002677A1; CN1226216A; US6176070B1; DE69716054D1; CN1080233C; CA2264616C; JP2000515102A; AU727827B2; ATE186507T1; EP0825125A1; EP0894615A1; EP0825125B1; AU3345397A; ZA976336B; WO1998003403A1; EP0894615B1; DE69700773D1

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf Dosen, d. h. verschlossene Büchsen, sowie auf die Herstellung und Verwendung davon.[0001]
Im allgemeinen unterscheiden sich Dosen, wie sie hierin bezeichnet werden, von Schachteln oder Kartons darin, dass Dosen hermetisch verschlossen werden, d. h. der Inhalt wird flüssigkeitsdicht, und vorzugsweise gasdicht, abgedichtet. Schachteln oder Kartons werden andererseits typischerweise einfach mittels Lappen oder Klappen oder eingefalteten Eckabschnitten verschlossen, die keinen derartig dichten, hermetischen Verschluss schaffen.[0002]
Bei Schachten - insbesondere Schachteln, welche einen wenigstens teilweise aus Pappe oder, gewünschtenfalls, aus Kunststoff gebildeten Seiten- oder Hauptteil aufweisen - wird die Schachtel oft in der Kartonagenfabrik mit zumindest einem Verschlussteil versehen, welches sich quer zur Schachtelachse erstreckt. Im Falle von "Kombinationsschachteln" wird beispielsweise ein entfernbarer Verschlussteil aus Aluminium in den geöffneten Hauptteil der Schachtel derart eingelegt, dass ein Kunststoffdeckel vom offenen Ende des Hauptteiles her bis zur Membrane eingesetzt werden kann. Als Verschlussteil werden oft Deckel oder Auslassanordnungen verwendet, welche es gestatten, Schüttmaterial oder eine Flüssigkeit aus der Schachtel abzuziehen. Solche Schachteln werden im allgemeinen mit offenem Boden zu einer Befüllungsfirma oder -station transportiert, wo der Boden nach dem Füllen in den Hauptteil eingesetzt wird. Die leeren Schachteln werden so transportiert, dass sie dasselbe Volumen einnehmen wie im gefüllten Zustand.[0003]
Das Gebiet der Schachteln zeigt auch faltbare Vorformen, welche für den Transport von der Produktionsstelle zu demjenigen Ort, wo sie befüllt werden, zusammengeklappt werden. Die Vorformen sind im wesentlichen flach und erfordern daher wesentlich weniger Raum als im nicht zusammengefalteten Zustande.[0004]
Die EP 0 241 026 A2 offenbart beispielsweise eine zusammenfaltbare zylindrische Schachtel oder einen Karton, der aus einem Pappezuschnitt geformt ist. Der Zuschnitt bzw. das Pappeblatt besteht aus einem einzigen Stück und umfasst einen Abschnitt, der die Seitenfläche der Schachtel bildet, sowie Abschnitte, welche die über Falze und Verbindungsflächen miteinander verbundenen rosettenartigen Verschlussflächen an einander gegenüberliegenden Seiten des die Seitenfläche bildenden Abschnittes bilden. Um einen kreisförmigen Querschnitt zu erhalten, sobald die Schachtel geformt wird, werden die rosettenartigen Verschlussflächen von dem die Seitenfläche bildenden. Abschnitt durch bogenförmige Falze begrenzt. Die rosettenartigen Verschlussflächen sind nicht dazu geeignet, den Behälter dicht zu verschliessen oder um ein leichtes Öffnen und Schliessen zu sichern. Überdies wird der Zuschnitt offen und völlig flach transportiert und muss am Füllort durch Zusammenkleben der Endbereiche des die Seitenfläche bildenden Abschnittes zu einem Zylinder geformt werden. Eine exakte und dichte Verbindung der beiden Endbereiche des die Seitenfläche bildenden Abschnittes ist kompliziert und kann am Füllort nicht garantiert werden.[0005]
Selbst wenn Verpackungsbehälter Verschlussteile besitzen, d. h. Böden oder Deckel, welche mit der Seitenfläche mit Hilfe einer Mehrzahl von Klappen verbunden sind, die rund um den Umfang des Verschlussteiles angeordnet sind, ist es schwierig, dichte Verschlüsse zu erhalten, weil es nicht immer möglich ist, kleine Fugen oder Durchlässe zwischen den Klappen zu vermeiden. Deshalb werden diese Behälter lediglich als stabilisierende Behälter benutzt, um dicht verschliessbare Beutel zu halten und den Inhalt solcher schlecht abdichtbaren Verpackungsbehälter vor äusseren Einflüssen zu schützen, wie es beispielsweise im US-Patent Nr. 3,204,849 gezeigt wird.[0006]
Ein die im Oberbegriff des Anspruches 1 festgelegten Merkmale aufweisender Behälter ist im Dokument US-A-3 712 530 geoffenbart.[0007]
Wenn solche Blätter ringförmig miteinander verbunden werden (unabhängig davon, ob sie am Füllort oder am Ort der Herstellung der Behälter geleimt werden, um einen Zylinder zu bilden), besteht ein weiterer Nachteil darin, dass jedes Blatt einzeln zu einer Faltstation und dann zu einer Klebestation gefördert werden muss, damit die einander gegenüberliegenden Seiten entlang eines Überlappungsbereiches miteinander verbunden werden. Das Verpackungsteil hat dann im Überlappungsbereich die doppelte Wandstärke, was es noch schwieriger macht, das Verpackungselement mit den Verschlussteilen dicht zu verschliessen.[0008]
Um daher "geschlossene" (d. h. fortlaufende bzw. ununterbrochene) Seitenflächen mit konstanter Wandstärke zu bilden, werden Bahnen aus Pappe oft um einen stationären Dorn gewickelt, wobei die sich ergebende Kartonröhre dann vom Dorn entlang der Dornachse abgezogen und in Stücke geschnitten wird. Die Kartonbahnen werden im allgemeinen unter schrägen Winkeln relativ zur Dornachse gewickelt. Die einander benachbarten und einander berührenden Flächen der Kartonbahnen müssen unter Spannung aneinandergeleimt werden. Dies bringt äusserst komplexe Reibungsprobleme als Ergebnis der axialen Bewegung der sich ergebenden Röhre über den Dorn mit sich, insbesondere auf Grund der mit dem Leimen zusammenhängenden Spannung in den Kartonbahnen, und die Verwendung von Schmiermitteln ist nicht zweckmässig, weil es wichtig ist, die innere Seitenfläche, welche mit dem im Behälter verpackten Produkt in Kontakt tritt, nicht zu verschmutzen.[0009]

Kurzfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Dose zu schaffen, die in kompakter Form transportiert und gelagert werden kann, und welche als eine derartige befüllbare Dose bereitzustellen ist, welche mit geringen Kosten am Orte der Befüllung hermetisch verschlossen werden kann.[0010]
Zu diesem Zweck sieht man nach der vorliegenden Erfindung eine Dose vor, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, sowie eine Produktionslinie zum Herstellen von Dosenkörpern, wie sie im Anspruch 9 definiert ist.[0011]
Die Dose wird durch Entfalten eines gefalteten Zylinders mit wenigstens zwei Faltkanten gebildet, wobei die Faltkanten derart geformt (insbesondere gebogen und/oder genutet) und über den Umfang hin angeordnet werden, dass die Seitenwand bzw. der den Körper bildende Teil der Dose vor dem Einsetzen eines Verschlussteiles flach zusammengefaltet werden kann. Im flachen Zustand entspricht das Volumen des zylindrischen, den Körper bildenden Elementes im wesentlichen dem Materialvolumen. Mit anderen Worten wird während des Transportes von der Fabrikation des Zylinders zur Füllinie kein Leervolumen transportiert. Der faltbare Zylinder wird - vorzugsweise gerade vor dem Füllen - entfaltet und an seinem ersten Ende mit wenigstens einem Verschlussteil verschlossen. Indem der faltbare Zylinder mit dem Verschlussteil verbunden wird, wird dem Zylinder, mindestens im Bereiche des Verschlussteiles, der gewünschte Querschnitt verliehen. Nachdem die Dose gefüllt worden ist, kann ein weiterer Verschlussteil am gegenüberliegenden Ende der Seitenfläche bzw. des Hauptteiles abgedichtet werden, so dass die Dose vollständig verschlossen ist, und der Zylinder auch am zweiten Ende eine gewünschte Form besitzt.[0012]
Der zweiten Verschlussteil hat nicht notwendigerweise dieselbe Form wie der erste. Beispielsweise kann ein Verschlussteil kreisförmig sein und der andere oval oder hexagonal, um einen besonderen Designeffekt zu erzielen.[0013]
Auch ist es möglich, den zweiten Verschlussteil völlig wegzulassen, indem das offene Ende der Dose zusammengepresst und dicht entlang einer Linie zusammengeschweisst wird, falls die Innenfläche (wenigstens in diesem Bereich) mit einem heissschmelzenden Klebstoff beschichtet ist. Dies ergibt eine aufrechte "Taschen"-Konfiguration. Natürlich ist es möglich, diesen Heissiegelsaum umzuschlagen, um ihn mit einem überlappenden Streifen abzudecken.[0014]
Bei einer Faltdose nach der Erfindung sind die Verschlussteile anfänglich vom Seitenflächenteil völlig separiert. Die Verschlussteile werden im allgemeinen als ein einziges Stück ausgebildet und weisen eine Verschlussfläche auf, welche gleich wie der Querschnitt der Dose ist, und einen ringförmigen Kontaktbereich, über den sie über den gesamten Dosenumfang dicht an die innere Seitenfläche der Dose angeschlossen werden können. [Für die Zwecke der Erfindung werden alle fortlaufenden (d. h. ununterbrochenen), geschlossenen Flächen als ringförmig bezeichnet, unabhängig davon, ob ihre Kontur kreisförmig, oval oder polygonal ist, und unabhängig davon, ob sie mit geraden oder gekrümmten Linien ausgebildet sind].[0015]
Der obere Verschlussteil kann vorzugsweise eine Ringlasche zum Öffnen der Dose und/oder Elemente für den neuerlichen Verschluss, beispielsweise einen Schnappdeckel, besitzen. Der Boden der Dose besteht vorzugsweise aus Blech, selbst wenn der zylindrische Hauptteil (die Seitenfläche) der Dose aus Pappe besteht, und wird auf herkömmliche Weise, z. B. durch Rollen, an der Seitenfläche hermetisch abgedichtet.[0016]
Ein wesentlicher Vorteil einer Faltdose nach der Erfindung besteht darin, dass das Einsetzen eines ersten Verschlussteiles im wesentlichen dem Einsetzen des Bodens der Dose entspricht. Wenn ein faltbarer Dosenzylinder entfaltet und just vor dem Füllen mit einem ersten Verschlussteil versehen werden soll, kann für diesen Zweck eine herkömmliche Vorrichtung zum Einsetzen des Bodens, z. B. eine Standard-Dosenverschliessmaschine, verwendet werden.[0017]
Wie oben bemerkt wurde, sind Behälter mit einer Seitenfläche aus Pappe häufig zylindrisch, wobei die Seitenfläche als gewickelte Kartonröhre ausgebildet ist. Um eine faltbare Dose herzustellen, welche solchen bekannten Büchsen entspricht, wird die entfaltete zylindrische Seitenfläche mit kreisförmigen Verschlussteilen versehen. Im Falle eines faltbaren Zylinders mit gerade zwei Faltkanten, kann der Querschnitt je nach der Methode des Entfaltens mit sich vergrösserndem Abstand von einem Verschlussteil zunehmend flach werden. Um daher eine bessere Annäherung an den gewünschten kreisförmigen Querschnitt über die Länge der Dose zu erreichen, können mehrere Faltkanten vorgesehen und der Zylinder während des Entfaltens durch eine Formeinrichtung auseinandergespreizt und/oder die Faltkanten abgeflacht werden.[0018]
Die endgültige Form der Dose hängt auch von der Füllung und vom zweiten Verschlussteil ab. Ein hoher Widerstand gegen eine Verformung oder ein Zusammendrücken des mittleren Bereiches der Dose wird erzielt, wenn der Dosenquerschnitt so kreisförmig wie möglich ist. An Stelle kreisförmiger Verschlussteile können aber auch elliptische Verschlussteile, solche welche Kreissegmente oder Teile einer Ellipse oder polygonale Verschlussteile (insbesondere mit einer geraden Anzahl von Seiten, welche von gleicher Länge sind, und vorzugsweise mit abgerundeten Ecken) vorgesehen werden.[0019]
Bei einer erfindungsgemässen Dose ist es auch möglich, auf einfache Weise ungewöhnliche Formen zu schaffen. Insbesondere brauchen die Faltlinien nicht abgeflacht zu werden, sondern können als die Kanten eines polygonalen Dosenzylinders verwendet werden. Dementsprechend wären auch die Verschlussteile bzw. der Boden und der Deckel polygonal, d. h. die Anzahl der Faltkanten und die Anzahl der Ecken der Verschlussteile würden einander entsprechen. Insbesondere können tetragonale, vorzugsweise aber hexagonale oder sogar achteckige bis zwölfeckige Dosen geschaffen werden.[0020]
Pappbüchsen mit abgerundeten Kanten und im wesentlichen rechteckigen Querschnitten sind ebenfalls bekannt. Solche Büchsen besitzen zylindrische Hauptteile, die durch Wickeln von Kartonbahnen rund um rechteckige Profile hergestellt werden. Da die "Kanten" keine Faltkanten wie bei der vorliegenden Erfindung sind, kann die Seitenfläche bzw. der den Körper bildende Zylinder nicht flachgedrückt werden. Dagegen besitzen die vielkantigen Dosen nach der Erfindung mehrere flache Abschnitte der Seitenfläche, die an den Faltkanten aneinander anstossen, und die untereinander nicht durch abgerundete Übergangsbereiche verbunden sind. Dies schafft deutliche Prismenformen, die besonders im Falle tetragonaler oder hexagonaler Querschnitte dicht gepackt bzw. in Bienenwabenform angeordnet werden können.[0021]
Da die "geschlossene" (d. h. fortlaufende) bzw. ringförmige Kontaktfläche jedes der Verschlussteile sich dicht gegen die Innenseite der Seitenfläche presst, besitzt die Dose bzw. der faltbare Zylinder eine ausgezeichnete Stabilität und Verschlussdichte. Sowohl Verschlussteile, welche eine hohe Druckfestigkeit besitzen - z. B. ein, mit einem Kunststoffeinsatz versehener oder überlappender Deckel, welcher die Stabilität der Dose einfach durch sein Einsetzen in den Zylinder sichert - als auch Verschlussteile mit hoher Zugfestigkeit - z. B. Verschlussmembranen, die mit der Innenseite der Seitenfläche bzw. des Hauptkörpers in gespanntem Zustand fest verbunden sind - können benützt werden.[0022]
Wenn sie gefüllt ist, hat die Dose einen Boden, einen Deckel und gewünschtenfalls eine Verschluss- oder Spendemembrane. Die Verschlussmembrane wird zweckmässig mit Hilfe einer Doppelkonus-Siegelvorrichtung, wie sie unten beschrieben wird, am Zylinder versiegelt.[0023]
Der Deckel liegt in der Form eines eingesetzten oder überlappenden Deckels vor und ist vorzugsweise aus Kunststoff oder gewünschtenfalls aus Karton oder Blech hergestellt. Der Boden der Dose wird aus Blech, Kunststoff oder Karton hergestellt und ist durch Falten, Rollen, eine Klebeverbindung oder Versiegeln mit der Seitenfläche verbunden. Die gegebenenfalls vorgesehene Membrane weist eine Kunststoffolie oder ein Papierblatt auf, vorzugsweise aber eine Aluminiumfolie, und ist an der inneren Seitenfläche der Dose hermetisch verschlossen.[0024]
Für das Einsetzen und Abdichten der Verschlussteile aus Karton, vorzugsweise mit Hilfe eines heissschmelzenden Klebers, ist es möglich, Pressvorrichtungen zu verwenden, welche von innen und aussen (gegebenenfalls nur von einer Seite her) gegen die aneinanderstossenden, ringförmigen Kontaktflächen des Verschlussteiles und des Zylinders drücken und während des Heissiegelns Wärme an die Kontaktflächen liefern. Je nach der besonderen Anordnung der Kontaktflächen liegen die Versiegelungsflächen entweder im Inneren des Zylinders oder entlang einer gesonderten Versiegelungsfläche des faltbaren Zylinders.[0025]
Um im wesentlichen zylindrische Verbindungsbereiche bzw. miteinander verbundene Kontaktflächen zu erhalten, ist eine Pressvorrichtung mit wenigstens einer radial einstellbaren Pressfläche vorgesehen. Mit einer solchen Vorrichtung kann die Pressfläche nach dem Einführen der Vorrichtung gegen die Kontaktflächen gedrückt werden. Im Falle des Pressens von der Innenseite des Zylinders her, muss zumindest ein Pressteil (jedoch vorzugsweise eine Mehrzahl von Pressteilen) mit einer konvexen Pressfläche in der Lage sein, aus einer Zufuhrposition, in welcher er einen kleineren Pressflächenumfang besitzt, in eine Pressposition zu gelangen, in der er einen grösseren Umfang hat. Im Falle des Pressens von der Aussenseite des Zylinders her, muss zumindest ein Pressteil (jedoch vorzugsweise eine Mehrzahl von Pressteilen) mit einer konkaven Pressfläche in der Lage sein, aus einer Zufuhrposition, in welcher er einen grösseren Pressflächenumfang besitzt, in eine Pressposition zu gelangen, in der er einen kleineren Umfang hat. Diejenigen Teile, welche von der Aussenseite des Zylinders in ihre Presspositionen bewegt werden können, können so dimensioniert werden, dass sie eine stufenfreie, geschlossene (d. h. ungebrochene) Umfangslinie bilden, wenn sie gegeneinander liegen.[0026]
Pressvorrichtungen für polygonale Dosenquerschnitte sind analog zu Pressvorrichtungen für zylindrische Dosen konstruiert und umfassen vorzugsweise radial bewegliche Pressteile mit flachen Pressflächen.[0027]
Um dem faltbaren Zylinder eine grössere Stabilität zu verleihen, wenn er sich im entfalteten Zustande befindet (d. h. wenn er geöffnet ist), kann in der Seitenfläche mindestens eine Bördelung, vorzugsweise quer zu den Faltkanten, vorgesehen werden.[0028]
Die Dose umfasst einen geschlossenen Zylinder, welcher wenigstens eine überlappungsfreie Verbindung zwischen Teilen der die Seitenfläche bildenden Teilen, wobei die Kanten zweier entsprechender Zylinderbahnen der Seitenfläche bei der Verbindung einander benachbart sind oder aneinander anstossen. Vorzugsweise werden dann zwei Zylinderbahnen der Seitenfläche durch ein Verbindungselement miteinander verbunden, welches die beiden Bahnen überlappt. Zu diesem Zwecke wird ein streifenförmiges Verbindungselement mit einer Versiegelungsschicht - vorzugsweise einem heissschmelzenden Klebstoff - mit den miteinander zu verbindenden Zylinderbahnen in Kontakt gebracht und vorzugsweise daran heissgesiegelt. Gewünschtenfalls können zwei Verbindungselemente einander gegenüberliegend vorgesehen werden, d. h. welche die Seitenflächenbereiche sowohl an der Innenseite als auch an der Aussenseite des Zylinders verbinden. Für die Herstellung einer geschlossenen Seitenfläche werden beispielsweise die beiden Seitenkanten eines flachen Materialstreifens mit einem Verbindungsstreifen verbunden, welcher von innen an die inneren Kantenbereiche des Streifens angebracht wird.[0029]
Gemäss einem anderen Aspekt der Erfindung ist es möglich, eine Anzahl - z. B. mindestens zwei, gegebenenfalls vier, vorzugsweise sechs oder sogar acht - flache Streifen von Dosenzylindermaterial mit einer geeigneten Anzahl von Verbindungsstreifen zusammenzusetzen, um eine rohrförmige doppelte Bahn von Flachmaterial zu formen. Sodann können mit einem Schneidegerät Abschnitte von der rohrförmigen doppelten Bahn abgeschnitten werden, um die einzelnen geschlossenen Zylinder für erfindungsgemässe Verpackungselemente (Do sen) zu bilden. Das verwendete Flachmaterial umfasst mindestens eine Schicht, vorzugsweise aus Karton, doch gegebenenfalls auch aus Kunststoff.[0030]
Die beschriebene Verbindung von Streifen aus Flachmaterial ist einfach und problemfrei und macht es möglich, einen geschlossenen Zylinder ohne einander überlappende Bereiche zu schaffen. Die Verbindungsstreifen können sehr dünn sein, falls Material hoher Zugfestigkeit verwendet wird. Wenn die Dicke der Zylinderwand gleichförmig sein soll, ist es zweckmässig, ein zusammendrückbares Material für die Streifen flachen Zylindermaterials zu benutzen - vorzugsweise Karton -, so dass die dünnen Verbindungsstreifen in das flache Zylindermaterial eingepresst werden können. Die Innenflächen der Zylinderbahnen, d. h. der Streifen aus Flachmaterial, werden vorzugsweise mit einer dünnen Aluminium- und/oder Kunststoffschicht laminiert. Dementsprechend werden diejenigen Seiten der Verbindungsstreifen, welche den Zylinderbahnen gegenüberliegen; mit einer Siegelungsschicht versehen und haben eine zusätzliche Aluminium- und/oder Kunststoffschicht an der gegenüberliegenden Seite, d. h. derjenigen Seite, welche dem Inneren des Zylinders zugekehrt ist, so dass der Innenraum des Zylinders dicht abgeschlossen wird.[0031]
Die überlappungsfreien Verbindungen bzw. die Stossverbindungen sind unmittelbar faltbar. Um einen faltbaren Zylinder zu erhalten, ist es lediglich notwendig, die Bahnbreiten der einzelnen Zylinderbahnen und die Anzahl derselben so auszuwählen, dass wenigstens zwei Stossverbindungen in Umfangsrichtung um denselben Abstand auseinanderliegen, so dass die Seitenwand flach zusammengelegt werden kann. Wenn gerade nur eine Zylinderbahn verwendet wird, bei der die Seitenkanten Stoss an Stoss aneinanderliegen, kann der faltbare Zylinder geschaffen werden, indem zumindest eine Faltlinie in der Mitte der Zylinderbahn ausgebildet wird, so dass sie den Verbindungskanten diametral gegenüberliegt.[0032]

Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen im einzelnen beschrieben, in denen:[0033]
Fig. 1A eine, teilweise weggebrochene, Perspektivansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dose ist;
Fig. 1B eine Stirnansicht eines faltbaren, für den Aufbau der in Fig. 1A gezeigten Dose verwendeten Zylinders im flachen Zustand ist;
Fig. 2A eine, teilweise weggebrochene, Perspektivansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dose ist;
Fig. 2B eine Stirnansicht eines faltbaren, für den Aufbau der in Fig. 2A gezeigten Dose verwendeten Zylinders im flachen Zustand ist;
Fig. 3A eine teilweise Schnittansicht nach der Linie 8A- 8A durch die Wand des Zylinders nach dem in Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel ist;
Fig. 3B eine teilweise Schnittansicht nach der Linie 8B- 8B durch die Wand des Zylinders nach dem in Fig. 2A gezeigten Ausführungsbeispiel ist;
Fig. 4 eine Stirnansicht eines faltbaren Zylinders im offenen bzw. entfalteten Zustand ist, welcher für den Aufbau einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dose verwendet wird;
Fig. 5 eine Perspektivansicht ist, welche den Aufbau eines faltbaren Zylinders für eine Dose nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 5A eine Schnittansicht nach der Linie 10A in Fig. 5 ist, welche die Stosslinie einer einzigen für den Aufbau des in Fig. 5 gezeigten faltbaren Zylinders benutzten Zylinderbahn darstellt;
Fig. 6 zeigt eine teilweise Linie für den Zusammenbau, welche dazu benutzt wird, faltbare Zylinder für die Verwendung beim Aufbau von erfindungsgemässen Dosen herzustellen;
die Fig. 7 und 8 sind Perspektivansichten, welche zwei zusätzliche Ausführungsbeispiele von Faltdosen gemäss der Erfindung veranschaulichen; und die
Fig. 9A und 9B sind schematische Ansichten, welche das Versiegeln einer erfindungsgemäss aufgebauten Dose darstellen.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

[0034] Fig. 1A zeigt eine Dose 300, welche einen hexagonalen faltbaren Zylinder 302 aufweist, der durch sechs Faltkanten 303 in sechs Teilelemente der Seitenfläche bzw. Zylinderbahnen 302a-302f jeweils gleicher Grösse geteilt ist. Bevor die Dose 300 gefüllt wird, wird eine hexagonale Verschlussmembrane 314 mit einem ringförmigen Verbindungsabschnitt 314a an das erste Dosenende 310 so angeschlossen, dass die Verschlussmembrane 314 im Inneren der Dose zu liegen kommt. Ein hexagonaler Deckel 324 kann von aussen so in den Dosenzylinder 302 eingesetzt werden, dass er sich gegen die Verschlussmembrane 314 abstützt und sie gegen die innere Seitenfläche des ersten Dosenendes 310 abdichtet. Um den Deckel 324 entfernen zu können, besitzt der Deckel vorzugsweise einen nach innen vorragenden Greifrand 324a. Ein (nicht dargestelltes) im wesentlichen ringförmiges Formungs element kann gegebenenfalls mit dem Zylinder 302 verbunden werden - vorzugsweise im Endbereich 310, welcher mit dem Deckel 324 verschliessbar ist - um den gewünschten Querschnitt zu garantieren. Der ringförmige Verbindungsbereich 314a der Verschlussmembrane 314 wird gegen die innere Zylinderfläche hin abgedichtet.
[0035] Wie in den Fig. 1A und 1B gezeigt wird, sind die Zylinderbahnen 302a-302f durch Verbindungsstreifen 330 im Inneren der Dose miteinander verbunden. Jeder der Verbindungsstreifen 330 verbindet zwei aneinanderstossende Zylinderbahnen 302a-302f, wobei vorzugsweise der halbe Verbindungsstreifen jeweils eine Bahn überlappt. Die Verbindungsstreifen 330 werden vorzugsweise durch Heissiegeln mit den Zylinderbahnen verbunden. Die Zylinderbahnen und die Verbindungsstreifen 330 erstrecken sich parallel zur Zylinderachse. Der Zylinder kann flach gefaltet werden (bevor irgendein Verschlussteil daran angebracht wird), und die Stosslinien zwischen den Zylinderbahnen können als Faltkanten 303 benützt werden.
[0036] Die Fig. 2A und 2B veranschaulichen eine Ausführungsform 400 einer Dose 400, deren Zylinder 402 aus einer einzigen Zylinderbahn besteht. Die Endbereiche der Zylinderbahn, welche parallel zur Achse der Dose liegen, stossen entlang einer Verbindungslinie aneinander und werden mit Hilfe eines Verbindungsstreifens 430 aneinander befestigt. Um den Zylinder flachdrücken zu können, ist eine Faltkante 403 (zusätzlich zur Verbindungslinie, welche als Faltkante fungiert) in der Mitte der Zylinderbahn vorgesehen, z. B. durch Auskehlungen, Einschnitte, Falze oder Prägungen. Eine Mehrzahl von Faltkanten, z. B. 4, 6, 8, 12 oder mehr, können derart vorgesehen werden, dass der Querschnitt der fertigen Dose annähernd kreisförmig ist. In einem Extremfall mag ein einziger Verbindungsstreifen 430 ausreichen.
[0037] Vor dem Füllen wird der Zylinder entfaltet, und eine kreisförmige Membrane - z. B. eine Spendemembrane 404 mit Auslassöffnungen 405, welche durch ein entfernbares Ver schlusselement 406, z. B. einer Klappe, bedeckt sind - wird an den ersten Endbereich 410 des entfalteten faltbaren Zylinders 402 gesiegelt. Sobald die Spendemembrane 404 an den faltbaren Zylinder gesiegelt ist, kann eine (nicht dargestellte) Press- oder Formungseinrichtung vom zweiten Endbereich 420 her in das Innere des ersten Endbereiches 410 eingeführt werden; ein ringförmiger Verbindungsabschnitt 404a der Spendemembrane 404 wird von der Aussenseite des Zylinders her gegen den faltbaren Zylinder 402 gepresst und durch Heissiegeln an ihn gesiegelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Spendemembrane 404 eine Endfläche der Dose 400, über welcher ein sie überlappender Deckel 407 befestigt werden kann, der im geschlossenen Zustand dicht an der Spendemembrane 404 ruht.
[0038] Nachdem die Dose gefüllt worden ist, wird ein Boden 408 eingesetzt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Boden aus Karton. Die Bodenfläche 408a ist im Inneren des Zylinders gelegen, und zwei Verbindungsflächen 409 sind mit dem Zylinderende verbunden. Um die beiden Verbindungsflächen 409 am Zylinder 402 zu befestigen, besitzt die verwendete (nicht dargestellte) Pressvorrichtung vorzugsweise wenigstens zwei Pressflächen, in welchem Falle die eine von der Innenseite des Zylinders drückt und eine von der Aussenseite des Zylinders.
[0039] Um zu sichern, dass die Seitenflächen der Zylinderbahnen (d. h. die aneinanderstossenden Kanten) von der Aussenseite der Dose her nicht zugänglich sind, etwa durch einen Spalt, ist ein Aufklebestreifen 431 rund um die Dose derart befestigt, dass er über der Aussenfläche des Zylinders 402 liegt, wie im einzelnen in Fig. 3A gezeigt ist. Dort wo die Seitenflächen (d. h. -kanten) der Zylinderbahn miteinander verbunden sind, wird der Aufklebestreifen 431 leicht zusammengerafft, um "freie" Bereiche 431a zu schaffen, welche das Falten des Zylinders gestatten. Um eine stufenfreie Innenfläche des Zylinders zu schaffen, kann der Verbindungsstreifen 430 während des Heissiegelns in das Ma terial der Zylinderbahn eingepresst werden. Ferner ist die Zylinderbahn vorzugsweise mit einer dichten, feuchtigkeitsbeständigen Innenschicht 432 bedeckt.
[0040] Fig. 3B veranschaulicht einen ähnlichen Schnitt durch die von den beiden Seitenbereichen der Zylinderbahn gebildeten Stossverbindung, aber im Bereiche des angefügten Bodens, dessen Kantenabschnitte 409 die untere Kante des Zylinders 402 überlappen. Indem die Kantenabschnitte 409 mit dem Aufklebestreifen 431 (insbesondere dem freien Bereich 431a), welcher dazwischen liegt, gegeneinander abgedichtet werden, wird der Aufklebestreifen leicht zusammengedrückt. Der Boden 408a kann somit äusserst dicht und sicher mit dem Zylinder 402 verbunden werden.
[0041] Fig. 4 zeigt einen entfalteten Zylinder 502, welcher aus vier Zylinderbahnen 502a-502d und vier Verbindungsstreifen 530 zusammengesetzt ist. Die Querschnittsform besteht aus zwei halbkreisförmigen Bereichen an jeder Seite eines rechteckigen Bereiches. Natürlich sind beliebige Querschnittsformen möglich.
[0042] Fig. 5 veranschaulicht schematisch das Vorsehen eines Zylinderrohres 602 mit Rechteckquerschnitt. Das Zylinderrohr 602 wird aus einer einzigen Zylinderbahn hergestellt, in welche vier Faltlinien 603 an einer (nicht dargestellten) Prägestation eingeprägt werden. Die Zylinderbahn wird entlang der Faltlinien 603 gefaltet, um das dargestellte Zylinderrohr 602 herzustellen, wobei die Seitenkanten der Zylinderbahn entlang der Verbindungslinie 600 aneinanderstossen. Die Faltkanten 603 des Zylinderrohres 602 werden durch Falten entlang der Faltlinien gebildet. Die Verbindungslinie 600 liegt zwischen zwei Faltkanten 603. Um die aneinanderstossenden Kanten der Zylinderbahn fest gegeneinander abzuschliessen, wird ein Verbindungsstreifen 630 mittels einer Applikationsrolle 610 sowohl an der Innenseite als auch an der Aussenseite des Zylinders entlang der Verbindungslinie 600 angebracht (vorzugsweise heissgesiegelt). Dieses Ausführungsbeispiel zeigt, dass die Verbindung der Ränder der Zylinderbahn unabhängig von der Ausbildung der Faltkanten 603 durchgeführt werden kann; dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Verbindung die grösstmögliche Stabilität garantieren soll.
[0043] Fig. 5A zeigt einen Schnitt durch die Verbindung der Kanten einer Zylinderbahn, wie sie in Fig. 5A dargestellt ist. Dadurch, dass die Verbindungsstreifen 630 an beiden Seiten angeordnet und fest mit den Kantenbereichen der Zylinderbahn verbunden sind, wird eine hohe Stabilität gesichert.
[0044] Fig. 6 zeigt eine teilweise Linie für den Zusammenbau bei der Herstellung von Verpackungselementen (Dosen) mit faltbaren Zylindern, welche geschlossen werden (in Umfangsrichtung versteht sich), ohne zu überlappen, und die aus mehreren Zylinderbahnen hergestellt werden. Zumindest eine (nicht dargestellte) Abwickelvorrichtung ist vorgesehen, um einen Vorrat von Flachmaterial 150 zuzuführen, aus welchem die Zylinder gebildet werden. In dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Flachmaterial 150 von einer grossen Zuführrolle 151 abgewickelt und in vier Bahnen 150a- 150d mit Hilfe einer Schneideeinrichtung mit vier Messern 152 zerschnitten. Alternativ könnten die Bahnen 150a-150d von gesonderten, kleineren Rollen zugeführt werden. Danach werden vier Verbindungsstreifen 130 von einer (nicht dargestellten) Zufuhreinrichtung zugeführt und an den einander benachbarten Kantenflächen von miteinander zu verbindenden Bahnen angebracht. Es sei bemerkt, dass einer der Verbindungsstreifen 130 (der vorderste in Fig. 6) anfänglich nur an einer einzigen Bahn, z. B. 150d, angebracht wird.
[0045] Eine erste Versiegelungseinheit 153 befestigt die Verbindungsstreifen 130 sicher an den Zylinderbahnen, z. B. durch Heissiegeln. Danach wird der seitlich vorragende Abschnitt 130a des jeweiligen Verbindungsstreifens und die seitlich gegenüberliegenden Bähnen einwärts gefaltet, wie durch die gekrümmten Pfeile in Fig. 6 angedeutet wird. Sodann werden diese an einer zweiten Versiegelungseinheit 154 miteinander verbunden, um eine abgeflachte Röhre aus Bahnmaterial zu schaffen. An einer anschliessenden Schneidevorrichtung 155 werden Abschnitte der Röhre abgeschnitten, um die geschlossenen Zylinder für Verpackungselemente, z. B. Dosen, zu bilden. Die Anlage ist von einfacher Konstruktion und erlaubt einen störungsfreien Betrieb selbst bei hohen Zufuhrgeschwindigkeiten.
[0046] Nach der Schneidevorrichtung 155 kann eine (nicht dargestellte) Einrichtung vorgesehen werden, um einen oder mehrere Aufklebestreifen 131 abgewinkelt rund um den abgeflachten Zylinder anzubringen, wobei die Aufklebestreifen 131 an den Aussenflächen des Zylinders befestigt werden und freie Bereiche (wie die in Fig. 3A gezeigten) vorgesehen werden, um das Falten des Zylinders zu gestatten. Alternativ können die Aufklebestreifen mit dem Zylinder an sich bekannter Weise durch Klebung verbunden werden, nachdem der Zylinder aufgefaltet worden ist oder sogar nach dem Befüllen der Dose, in welchem Falle es möglich ist, auf die freien Bereiche zum Falten zu verzichten, und eine höhere Stabilität und ein besserer visueller Effekt erreicht werden.
[0047] Fig. 7 zeigt eine Dose 701 mit einem hexagonalen Boden 708, einer kreisförmigen Spendemembrane 704 und einem faltbaren Zylinder 702, der aus sechs miteinander verbundenen Zylinderbahnen 702a-702f zusammengesetzt ist. Der Querschnitt des Zylinders verändert sich von einem hexagonalen am Boden des Zylinders zu einem kreisförmigen an der Oberseite des Zylinders. Ein (nicht dargestellter) kreisförmiger Deckel, der sich in jede gewünschte Richtung dreht, kann am kreisförmigen oberen Endbereich der Dose 701 befestigt werden. Der abgewinkelte untere Endbereich hindert die Dose 701 am Rollen, falls die Dose umgestossen wird.
[0048] Fig. 8 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Dose 801 mit einem kreisförmigen Boden 808 und einem faltbaren Zylinder 802, welcher aus einem geschlossenen Blatt mit sechs Faltlinien 803 gebildet ist. Natürlich ist es möglich, nur zwei Faltlinien 803 vorzusehen und/oder den Zylinder aus einzelnen Zylinderbahnen zusammenzusetzen. Am oberen Ende wird die Dose nicht mit einem Verschlussteil versehen, sondern wird durch eine lineare Abdichtungsverbindung 810 verschlossen. Um die lineare Abdichtungsverbindung 810 herzustellen, wird der obere Endbereich des Zylinders 802 zusammengepresst. Die Innenflächen des Endbereiches des Zylinders, welche dabei gegeneinander gedrückt werden, werden sodann miteinander versiegelt, z. B. durch Heissiegeln. Es kann eine Entleeröffnung vorgesehen werden, beispielsweise durch Wegziehen eines an der Seite liegenden Endbereiches oder einer Abreissecke 811 entlang einer vorbestimmten Abreisslinie.
[0049] Bei der Herstellung von geschlossenen (d. h. fortlaufenden) Dosenzylindern ist es vorteilhaft, wenn erst eine geschlossene Zylinderröhre unter Verwendung mindestens einer Zylinderbahn hergestellt wird, wobei erst danach Zylinderabschnitte der gewünschten Länge von der Röhre abgeschnitten werden. Dies macht es möglich, die Kanten der Zylinderbahn in einem fortlaufenden Vorgange miteinander zu verbinden. Wenn andernfalls einzelne Blätter der gewünschten Endlänge aus der Zylinderbahn erst geschnitten werden, müssen alle Blätter der Zylinderbahn danach einzeln zu einer Verbindungsstation gefördert und genau miteinander verbunden werden.
[0050] Schliesslich veranschaulichen die Fig. 9A und 9B das Versiegelungsverfahren für eine (obere) Dosenöffnung durch Einsiegeln einer thermogeformten Membranfolie 214, welche einen Kragen 213 aufweist, der über die obere Kante des Dosenzylinders 202 hinausragt und mit dem Kragen auf der Kante des Zylinders aufruht. Ein erhitzter äusserer Versiegelungsring 180 mit einer leicht konischen (z. B. 2º) Innenfläche 180' bewegt sich von einer oberen Warteposition (Fig. 9A) in eine untere Versiegelungsposition (Fig. 9B), in welcher er den Kragen 213 der Membrane an der Aussenseite des Zylinders und/oder den axialen Abschnitt 214' der Membranfolie 214 an der Innenseite des Zylinders versiegelt. Die in nere Versiegelungsmatrize 190 hat eine komplementäre, leicht konische (z. B. 2º) äussere Fläche 190', gegen welche der Versiegelungsring 180 drückt, wenn er sich in der Versiegelungsposition befindet.
[0051] Es ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es kann jeder gewünschte Verschlussteil mit jeder gewünschten Verbindung mit dem Dosenzylinder verwendet werden. Ferner ist es durch Benützung geeigneter heissschmelzender Klebstoffe unter gewissen Umständen möglich, die aneinanderstossenden Kanten der Zylinderbahn ohne die Verwendung von Verbindungsstreifen miteinander zu verbinden. Weitere Ausführungsformen liegen wohl innerhalb des Rahmens der folgenden Patentansprüche.

Claims

1. Dose (300, 400) mit einem durchgehenden, entfalteten faltbaren Zylinder (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) mit einer Längsachse, und wenigstens einem Verschlussteil (214, 314) - welcher gegebenenfalls eine Abgabemembrane (404, 704) aufweist und vorzugsweise aus einem aus der aus Kunststoff, Karton und Metall bestehenden Gruppe ausgewählten Material gebildet ist - wobei der faltbare Zylinder (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) zumindest zwei sich der Länge nach erstreckende Faltkanten (303, 403, 603, 803) besitzt, welche derart ausgebildet und am Umfange angeordnet sind, dass der faltbare Zylinder (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) flachgedrückt und dann entfaltet werden kann, um den Verschlussteil (214, 314) am faltbaren Zylinder anzubringen, dadurch gekennzeichnet, dass der faltbare Zylinder (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) mindestens eine überlappungsfreie Zone besitzt, die sich über die Länge des Zylinders (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) und parallel zur Längsachse erstreckt, wobei die mindestens eine überlappungsfreie Zone Kanten aus einer oder mehreren Zylinderbahn(en) (150a-150d; 302a-302f; 402; 502a-502d; 602; 702a-702f) aufweist, welche entlang einer Verbindungslinie Stossfläche an Stossfläche aneinanderstossen und entlang der Verbindungslinie hermetisch gegeneinander abgedichtet sind, und wobei auch der Verschlussteil (214, 314) am faltbaren Zylinder (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802) entlang einer ununterbrochenen ringförmigen Berührungsfläche hermetisch abgedichtet ist - vorzugsweise durch wenigstens eines der Verfahren aus der aus Rollen, Klebverbindung und Heissiegeln bestehenden Gruppe.

2. Dose nach Anspruch 1, mit einem polygonalen - vorzugsweise hexagonalen - Verschlussteil (314) am oberen Ende des Zylinders (302) und einem polygonalen Verschlussteil am un teren Ende des Zylinders (302) und mit Faltkanten (303), welche sich entlang des faltbaren Zylinders (302) von Ecken des oberen Verschlussteiles (314) zu Ecken des unteren Verschlussteiles erstrecken.

3. Dose nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Verbindungslinie (600) zwischen zwei Faltkanten (403; 603) angeordnet ist.

4. Dose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Kanten (303, 403, 603, 803) mit Hilfe eines oder mehrerer streifenförmiger Verbindungselemente(s) (130, 330, 430, 530, 630) gegeneinander abgedichtet sind, welche(s) sich über die Länge jeder Verbindungslinie erstreckt bzw. erstrecken, und welche(s) die Stosskanten an nach innen gewandten und/oder nach aussen gewandten Flächen der einen oder mehreren Zylinderbahnen (150a-150d; 302a-302f; 402; 502a-502d; 602) überlappt bzw. überlappen.

5. Dose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Verschlussteil (704) am oberen Ende des Zylinders (702) und einem Verschlussteil (708) am unteren Ende des Zylinders (702), wobei der obere und der untere Verschlussteil (704, 708) unterschiedlich geformt sind, wodurch sich das Querschnittsprofil der Dose vom Bodenende des Zylinders (702) zum oberen Ende des Zylinders (702) verändert.

6. Dose nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Dose (801) einen einzigen Verschlussteil an ihrem unteren Ende besitzt, und bei welcher das gegenüberliegende, obere Ende der Dose (801) dadurch abgedichtet ist, dass der faltbare Zylinder (802) abgeflacht und abgedichtet verschlossen (bei 810) ist.

7. Dose nach einem der Ansprüche 5 oder 6, bei welcher die Zylinderbahnen (150a-150d; 302a-302f; 402; 502a-502d; 602; 702a-702f) aus Karton gebildet sind; nach innen gewandte Flächen der Zylinderbahnen (150a-150d; 302a- 302f; 402; 502a-502d; 602; 702a-702f) mit einer dünnen Schicht aus Aluminium, Kunststoff oder Aluminium und Kunststoff laminiert sind; die streifenförmigen Verbindungselemente (130, 330, 430, 530, 630) auf die Zylinderbahnen (150a-150d; 302a-302f; 402; 502a-502d; 602; 702a-702f) auf nach innen gewandte Flächen derselben geleimt oder heissgesiegelt sind; und die streifenförmigen Verbindungselemente (130, 330, 430, 530, 630) Aluminium, Kunststoff oder Aluminium und Kunststoff umfassen; wodurch die Verbindungslinien hermetisch abgedichtet sind.

8. Dose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ferner einen Aufklebestreifen (131; 431) - vorzugsweise aus Papier - aufweist, der den faltbaren Zylinder umgibt und an der nach aussen gewandte Fläche des Zylinders befestigt ist, welcher Aufklebestreifen (131; 431) vorzugsweise freie Bereiche (431a) entlang den Faltkanten aufweist, welche das Falten des faltbaren Zylinders erleichtern.

9. Produktionslinie zum Herstellen gefalteter und entfaltbarer Dosenkörper (202, 302, 402, 502, 602, 702, 802), welche Produktionslinie folgendes aufweist;

- eine Einrichtung (151) zur Schaffung einer fortlaufenden Zufuhr wenigstens eines flachen Blattmaterials (150), aus welchem die Dosenkörper aufgebaut sind;

- Einrichtungen zum Anbringen wenigstens zweier, der Länge nach verlaufender Faltkanten (303, 403, 603, 803) am Blattmaterial und zum Übereinanderlegen zweier Lagen (150a, b; 150c, d) des Blattmaterials zwischen zwei einander gegenüberliegenden Faltkanten;

- Einrichtungen zum Formen des Blattmaterials bzw. der Blattmaterialien (159) zu einem ringförmig verbundenen, rohrförmigen Zylinder mit Einrichtungen (153, 154) zum abgedichteten, aneinander stossenden Verbinden mindestens zweier Längskanten des Blattmaterials (150) miteinander; und

- Einrichtungen (155) zum Schneiden des rohrförmigen Zylinders quer zu seiner Längsachse, um einzelne gefaltete, aber entfaltbare Dosenkörper zu schaffen.

10. Produktionslinie nach Anspruch 9, bei der die Einrichtungen zum Verbinden eine Zufuhreinrichtung zum Bereitstellen eines oder mehrerer fortlaufender streifenförmiger Verbindungselemente(s) (130, 330, 430, 530, 630), Einrichtungen zum Anbringen des einen oder der mehreren streifenförmigen Verbindungselemente(s) (130, 330, 430, 530, 630) an den Kanten des Blattmaterials und Einrichtungen zum Heissigeln des einen oder der mehreren streifenförmigen Verbindungselemente(s) (130, 330, 430, 530, 630) an den Kanten des Blattmateriales umfassen.

11. Produktionslinie nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Einrichtung zum Bereitstellen so ausgebildet ist, dass die Zufuhr des Blattmateriales in Form wenigstens einer oder mehrerer, in Längsrichtung fortlaufender Zylinderbahn(en) (150a-150d; 302a-302f; 402; 502a-502d; 602; 702a- 702f) vorgesehen ist, und vorzugsweise mit einer Schneidevorrichtung, welche so ausgebildet ist, dass sie ein erstes, in Längsrichtung fortlaufendes Blatt des blattförmigen Materials in eine Mehrzahl schmälerer, in Längsrichtung fortlaufender Zylinderbahnen (150a-150d; 302a- 302f; 402; 502a-502d; 602; 702a-702f) schneidet.

12. Produktionslinie nach einem der Ansprüche 9 bis 11, welche ferner Einrichtungen zum Anbringen eines oder mehrerer Aufklebestreifen (131; 431) in Ringform an den Innen- und/ oder Aussenflächen der Dosenkörper aufweist.