DE970339C

DE970339C - Verfahren zur Herstellung von mit einer Folie ueberzogenen Metallbaendern oder -blechen zur Herstellung von Dosen oder aehnlichen Behaeltern

Info

Publication number: DE970339C
Application number: DEE246D
Authority: DE
Inventors: Dr Walter Fackert; Vinzens Seul
Original assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Current assignee: Stahl & Walzwerke Rasselstein
Priority date: 1940-09-14
Filing date: 1940-09-15
Publication date: 1958-09-11
Also published as: FR875277A

Description

Verfahren zur Herstellung von mit einer Folie überzogenen Metallbändern oder -blechen zur Herstellung von Dosen oder ähnlichen Behältern Es ist bereits bekannt, eine Lösung von pla,stischen Massen in geeigneten Lösungsmitteln als Lack zum Übberziehen von Blechen zu verwenden, welche für die Herstellung von Verpackungen, wie z. B. IConservendosell u. dgl., bestimmt sind.
Es ist auch bekannt. fertig geformte Dosen und Dosendeckel nachträglich mit einem solchen Schutz lack zu überziehen. Dieser Schutzlack soll das Korrodieren des aus Eisen oder Aluminium od dgl. bestehenden Blechmaterials verhindern und als Ersatz für das teure Zinn dienen.
Die Erfahrung hat gezeigte daß der Schutz durch einen Lacküberzug, auch wenn dieser verhältnismäßig stark aufgetragen wird, ungenügend ist. Der aus dem flüssigen Lack entstehende Überzug ist nämlich nie dicht, was mit dem Aufbringen des Lackes bzw. mit Oberflächenspannung beim Trockenvorgang zusammenhängt.
Ein anderes blekannltgewordenes Verfahren betrifft die Herstellung von Folien, die an Stelle von Papier für Verpackungszwecke dienen sollen. Dabei wird vorgeschlagen, Papier, Karton oder eine Metallfolie! unter Verwendung von Klebemitteln und unter Anwendung von Druck mit einer Kunfststoffolie zu verbinden. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nur zum Verbinden von zwei dünnen Schichten von annähernd gleicher Stärke, wobei die mechanische Beanspruchung von Verpackungsfolien weitaus geringer ist als die Beanspruchung von Blech, wie sie beispielsweise bei der Herstel- lung von Konservendosen insbesondere bei Tiefziehvorgängen auftritt. Dieses Verfahren reicht zwar aus, um Papier oder Karton mit einer Kunststoffolie zu velrbindrens ist jedoch für die Herstellung von I<onservendosenblechen gänzlich ungeeignet.
Bei einem weiterhin bekannten Verfahren wird thermoplastischer Kunststoff in Puderform aufgebracht und unter Anwendung von Hitze und Druck mit der Unterlage, wie z. B. Stoff, Papier, Holz und Metall, verbunden. Bei diesem Verfahren müssen die Metallbledie perforiert sein, damit der Kunststoffpuder in die Löcher eintritt und auf diese Weise eine Verbindung zwischen den beiden Kunststoftlagen erzielt wird. Falls nur eine Oberfläche des Bleches überzogen werden soll, wird vorgeschlagen, in das Blech mit Schraubengewinde versehene Löcher oder Löcher oder Schlitze mit konischem Ouerschnitt einzuarbeiten, um damit die Plastikschicht auf der Oberfläche zu verbinden.
Man sieht aus diesen Vorschlägen, daß es sehr schwierig ist, puderförmigen Kunststoff festhaftend auf einem metallischen Blech zu befestigen und daß ferner ein nach diesem Verfahren mit Kunststoff versehenes Blech für Kons ervendosenherstellung praktisch nicht in Frage kommt. Außerdem ist es nach diesem Verfahren gar nicht möglich, die aus einem Behälter fließende puderförmige Masse durch Walzen auf eine so geringe Schichtstärke zu bringen, wie dies bei Konservendosen erforderlich ist.
Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht es nun, eine Folie, die allen Anforderungen sowohl als Schutzüberzug als auch als Dichtung entspricht, in einfacher Weise ohne Verwendung eines Elelbetmittels fest mit einem Metallband oder -blech zu verbinden.
Nach der Erfindung wird eine vor dem Aufbringen gestreckte thermoplastische Kunstharzfolie ohne Klebemittel bei einer in der Nähe des Erweichungspunktes liegenden Temperatur durch Aufwalzen mit einem vorher aufgerauhten und entsprechend vorerhitzten Metallband oder -blech verbunden. Für den vorliegenden Zweck kommen verschiedene thermoplastische Kunststoffe in Frage, wie z. B. Polyisobutylen oder auch Acryl- und Methacrylsäurepolymerisate. Als besonders geezignet hat sich das erstgenannte Polyisobutylen erwiesen. Diese Folien sind, da sie im Walzverfallren hergestellt werden, ganz besonders dicht und gehen demgemäß einen viel besseren Schutz gegen Korrosion des meist aus einem Eisenband oder 4lech bestellenden Verpadungsmateri als, als dies durch einen LackscllutzaIlstrich möglich ist.
Für Dichtungszwecke kann eiue thermoplastische Folie verwendet werden, die bei Flüssigkeitsaufnahme quillt. In diesem Fall wird die Dichtung in den Falzen der Verpackungsb,ehälter oder -dosen besonders gut und wirksam sein. Die Folien können einseitig oder doppelseitig aufgebracht werden.
Wird aus besonderen Gründen nur eine Seite damit geschützt, die späte!r bei der Verpackung, z. B. der Konservendosen. die Innenfläche bildet, so kann die andere Seite (Außenfläche der Dose) durch andere Überzüge, z. B. durchVerzinnung, geschützt werden.
Bei dem neuen Verfahren wird die Verwendung eines besonderen Klebemittels dadurch überflüssig gemacht, daß die fertige, vor dem Aufbringen gestreckte thermoplastische Folie bei einer in der Nähe des Erweichungspunktes liegenden Temperatur durch Aufwalzen mit dem aufgerauhten Mebtallblech verbunden wird.
Um eine innige feste und dauerhafte Verbindung zwischen Folie und Blech oder Band zu erzielen, wird erfindungsgemäß das Blech oder Band vor dem Aufbringen der Folie aufgerauht. Dieses Aufrauhen kann bereits beim Walzen des Bleches erfolgen, indem bei den letzten Walzstichen Walzen mit entsprechend aufgerauhter Oberfläche verwendet werden. Dieses Auf rauhen kann auch noch in anderer Weise oder zusätzlich durch Sandstrahlgebläse oder andere Mittel bewirkt werden.
Die feste Verbindung zwischen Folie und Metallblech bzw. -band wird dadurch erreicht, daß die Folie im plastischen Zustand in die aufgerauhte Oberfläche hineingedrückt wird. Die plastische Masse dringt dabei so tief in die Poren oder Riefen der aufgerauhten Oberfläche ein, daß eine feste und haltbare Verbindung der Kmistoffolie mit dem Metallband stattfindet.
Ferner wird die Folie vor dem Aufbringen mittels Druckwalzen auf das Metallband oder -blech gestreckt. Dies ist notwendig, um ein Anstauen von Folienmaterial vor den Druckwalzen zu verhindern und um so ein Dünnerwalzen der Folien überhaupt zu ermöglichen. Gummiartige Folien lassen sich bekanntlich unter eine Foliendicke von 0,5 mm nicht herunterwalzen. Durch den erfindungsgeniäßen 5 treckwalzvorgang ist es möglich, Folien mit wesentlich geringeren Stärken auf das Blech oder Band aufzubringen.
Es hat sich durch Versuche herausgestellt, daß es richtig ist, nicht etwa die Druckwalzen, sondern vielmehr das Metallband oder -blech vor dem Aufbringen der Folie zu erhitzen, und zwar auf eine Temperatur, die auf oder über dem Erweichungspunkt der Folie liegt.
Im folgenden wird an. Hand der Zeichnung das neue Verfahren erläutert. Es zeigt Fig. I ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Ausführung des neuen Verfahrens, Fig. 2 einen Schnitt durch ein Stück eines Baudes mit einer Folie nach der Erfindung in stark vergrößertem Maßstab.
Nach Fig. I wird ein Metallband. z. B. Eisenband 1, von einem Bandwickel 2 abgezogen und durch einen Muffdofen 3 gefiihrt, der das Band über den Erweichungspunkt der Folie erhitzt. Wie bereits oben ausgeführt, kanal das Eisenband bereits im Kaltwalzwerk aufgerauht sein, oder aber es kann nachträglich aufgerauht werden, wobei auch gegebenenfalls zwischen den Bandwickel 2 und den Offen 3 die Aufrauhvorrichtimg eingeschaltet werden kann. Das erhitzte Eisenband läuft über Führungsrollen 4 und durch die beiden Druck- walzen 5 zu einer Auflaufhaspel 6. Die thermoplastische Folie 7 wird von einer Trommel8 abgezogen, über zwei Trommeln 9 und IO geleitet und dann zusammen mit dem Eisenband den Druckwalzen 5 zugeführt.
Die Tromineln 9 und IO bedienen eine Streckvorrichtung für die Folie 7. Zu diesem Zweck können auf die beiden Trommeln 9 und IO Bremsen einwirken. Dies ist in der Zeichnung bei der Trommelg durch eine Backenbremse I I schematisch dargestellt. Vorteilhaft ist es jedoch, die Trommeln g und IO gegenüber den Druckwalzen 5 langsamer anzutreiben, wobei auch wiederum die beiden Trommeln g und IO unter sich mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufen, d. h. die Trommehl 9 langsamer gegenüber der Trommel 10. Auf diese Weise kann die Folie 7 auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Stärke gestreckt werden, bevor sie mit dem Band oder Blech zwischen die Druckwalzen 5 gelangt. Ferner ist vor den Druckwalzen noch eine Glättrolle I2 angeordnet, die die gegebenenfalls noch in der Folie vorhandenen Falten glattstreicht.
Sofern mit dem in Fig. I dargestellten Streckwerk die Folie sehr dünn auf das Band oder Blech aufgebracht wird, kann eine Verstärkung der Folie an den späteren Falz- (Dichtungs-) Stellen erwünscht sein. Dies kann in einfacher Weise dadurch erreicht werden, daß die Ränder der von der Trommel 8 ablaufenden Folie 7 vor dem Auflaufen auf die Trommel g eingeschlagen bzw. umgebördelt werden, so daß die Folie an den Rändern die doppelte Stärke aufweist. Die Druckwalzen 5 müssen dann natürlich an den Stirnenden so ausgespart sein, daß sie nicht auf die verstärkten Ränder der Folie drücken. Gegebenenfalls kann eine Verstärkung der Folienränder auch durch Verwendung balliger Tro,mmelng und IO bewirkt werden, die nach den Stirnseiten zu einen geringeren Durchmesser haben als in der Mitte.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das mit der Einrichtung nach Fig. I erzielte Produkt dargestellt. Das Eisenband I ist auf der einen Seite aufgerauht, wie bei I3 angedeutet, so daß sich punktförmige oder rinnenförmige Vertiefungen ergeben. Eine feste Verbindung der Folie 7 mit dem Eisenhand 1 wird durch das Hineinpressen der im plastischen Zustand befindlichen Folie in die Vertiefungen der rauhen Oberfläche 13 erreicht. Der Folienüberzug kann doppelseitig und einseitig erf(llgen. Im letzteren Fall wird die andere Seite (Außenseite der Verpackung) in beliebiger Weise, beispielsweise durch einen Zinnüberzug I4, gegen Korrosion geschützt.
Die nach der Erfindung aufgebrachte Folie hat drei Funktionen: Sie dient als Schutzüberzug, fe!rner als Dichtungsmittel für die Falze im Boden und Deckel des Behälters bzw. der Dose und schließlich auch noch als Dichtungsmittel für die Längsnaht des Behälter- oder Dosenrumpfes. Mit der Folie kann nach der Erfindung die ganze Band-oder Blechoberfläche überzogen werden, so daß die Folie zugleich als Schutzüberzug und an den Falzen als Dichtungsmittel dient. Natürlich kann die Folie auch nur streifenweise aufgebracht werden, so daß sie entweder nur als Schutzüberzug oder auch nur als Dichtungsmittel dient.
Das neue Verfahren erlaubt es, eine fertige handelsübliche Folie zu verwenden und diese durch besondere, oben genannte Maßnahmen so auf Metallband oder Blech aufzubringen, daß die Kunstharzschicht eine entsprechend geringe und regelbare Stärke (von weniger als 5 mm) aufweist und diese so innig und fest mit dem Metall verbunden ist, daß dieses Metall die höchsten Beanspruchungen bei Weiterverarbeitung, insbesondere bei Ziehvorgängen bei der Herstellung von Konservendosen, aushält. Im Gegensatz zu den vorbekannten Verfahren kann die Folie in genügend geringer Stärke glatt und ohne Faltenbildung aufgebracht werden, wobei die Folirenstärke beliebig variiert werden kann bis zu extrem dünnen und wiflschaftlich tragbaren Auflagedi cken. Die Kunststoffolie dient in erster Linie als zuverlässiger Korrosionsschutz, da sie nicht wie Lacküberzüge Poren aufweist, sondern durch das Walzen eine dichte Oberfläche erhält. Es wird auf diese Weise ein absoluter Schutz des Grundmetalls gewährleistet.
Gleichzeitig dient die Kunststoffolie aber auch als Dichtungsmittel für Längsnaht und die Bördel am Boden und Deckel der Behälter oder Dosen. Es ist infolgedessen mcht mehr wie früher notwendig, die Längsnaht und Bördel am Boden und Deckel mit Zinn zu verlöten oder auch besondere Dichtungen einzulegen, da die Kunststoffolie bei Erwärmung selbst abdichtend wirkt, so daß Behälter und Dosen mit nach dem neuen Verfahren hergestellten Blech wesentlich wirtschaftlicher gefertigt werden können.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von mit einer Folie überzogenen Metallbändern oder -blechen zur Herstellung von Dosen oder ähnlichen Behältern, dadurch gekennzeichnet, daß eine vor dem Aufbringen gestreckte thermoplastische Kunstharzfolie ohne Klebemittel bei einer in der Nähe des Erweichungspunktes liegenden Temperatur durch Aufwalzen mit einem vorher aufgerauhten und entsprechend vorerhitzten Metallband oder -blech verbunden wird.

In Betracht gezogene Druckscbeiften: Deutsche Patentschriften Nr. 2I8 346, 219 674, 376614, 481818, 531791, 614583, 6542992 6595I7, 689539; schweizerische Patentschriften Nr. 128 2II, 161 620, I95 I22; britische Patentschriften Nr. 303 898, 441 622, 49I 804; USA.-Patentschriften Nr. 2 003 494, 2 IOI I82, 2149732,2124232, 2 I50058.