EP0021298B1 - Behälter aus Karton oder dergleichen und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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- B65D3/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines
- B65D3/10—Rigid or semi-rigid containers having bodies or peripheral walls of curved or partially-curved cross-section made by winding or bending paper without folding along defined lines characterised by form of integral or permanently secured end closure
- B65D3/12—Flanged discs permanently secured, e.g. by adhesives or by heat-sealing
- B65D3/14—Discs fitting within container end and secured by bending, rolling, or folding operations
Definitions
- the invention relates to a container made of cardboard or the like, which consists of a jacket part and a bottom part and is composed along a bottom seam, in which a jacket edge is wrapped around a bottom edge which protrudes substantially perpendicularly from the bottom plane, and to a method for producing it of the container.
- Known containers of this type (US-A-1 552 868) have a cylindrical or slightly conical casing and a bottom which, at the stage in which it is inserted into the casing, has a so-called edge projecting vertically downwards from the bottom surface Frame has. It is inserted into the end of the jacket with the edge facing outwards so that the jacket protrudes a little beyond the bottom edge. Then this protruding edge of the jacket is folded inwards around the bottom edge. The two edge sections are then pressed together in the radial direction, it being possible to activate an adhesive located on the material surface. The radial pressing requires a great deal of machine and process engineering effort.
- the invention is therefore based on the object to provide a container of the type mentioned, the bottom seam of a firm and tight connection of bottom and jacket, good appearance, good stability even against external forces acting on the bottom edge with simple and easy manufacture.
- this object is achieved in that, according to the curvature directed towards the underside of the floor, the jacket edge has a course parallel to the floor and to the center thereof and then a course parallel to the floor and away from the center of the floor, the jacket edge only in its parallel to the floor Course is pressed with this.
- the jacket edge and the bottom edge starting from the floor level, initially run parallel to one another and essentially perpendicular to the floor level downwards, are then curved inwards and towards the underside of the floor, before at least the jacket edge makes a bend in the opposite direction of curvature, by parallel to run inwards to the floor until it finally turns 180 ° to run outwards against the floor.
- part of the bottom edge is expediently enclosed between the sections of the jacket edge running parallel to the bottom in the opposite direction and is press-connected to them. At least the section of the jacket edge facing away from the floor should be press-connected to the enclosed bottom edge part and glued or sealed.
- the generally plastic-coated inside of the jacket material lies against the surface of the bottom edge, which is generally also plastic-coated and corresponds to the top of the floor, whereby the two thermoplastic layers can be connected to one another by heat, ultrasound or high-frequency influences under pressure.
- the container design according to the invention is particularly advantageous for the connection by means of ultrasound, since this generally requires an ultrasound direction perpendicular to the sonotrodes and perpendicular to the layers to be connected to one another.
- connection between the bottom and jacket edge in the area mentioned is also advantageous because this area lies in the labyrinth formed by the bottom seam from the inside of the container in front of the cut edge of the base and this is therefore protected from the possibly liquid contents of the container.
- surface connections between the materials involved can of course also be provided elsewhere, for example between the jacket edge and the lower surface of the floor.
- the bottom connection according to the invention can be produced very easily by first forming a bead in which the jacket edge encompasses the bottom edge and then axially pressing the radially inner part of the bead. Therefore, the press connection is limited to this radially inner part of the bottom seam, the material layers of which run parallel to the bottom surface.
- the more distant parts of the bottom seam take the form of a bead that was not caught by the pressure and therefore forms an extremely smooth, rounded and handsome surface.
- the proportions can be such that this standing bead is nevertheless strongly compressed in itself and the layers contained in it lie closely together, thereby forming a labyrinth that improves the tightness of the container and also a component of high strength against forces to form from all directions.
- the container consists of a jacket 1 and a bottom 2, which are connected to one another in the area of a bottom seam 3.
- the jacket and base are made of cardboard or a similarly processable flat material such as polystyrene foam film.
- cardboard it is expediently coated with thermoplastic material, at least on the inside of the jacket and bottom. Such a coating is often also provided on the outside.
- polystyrene foam film such a coating is not necessary since the material as such is thermoplastic and therefore its surfaces can be thermoplastic welded together.
- the jacket 1 may be wound or made in some other way.
- the bottom is made from a separate blank, which is provided with a drawn edge on the circumference.
- the jacket edge and the bottom edge according to FIG. 2 are crimped together so that the jacket edge 4 encompasses the bottom edge 5.
- the cup arrives in an axial pressing tool, the two pressing elements 6 and 7 acting against one another are indicated schematically in FIG. 1.
- the pressing surface of the pressing element 6, which rests on the bottom 2 has almost the same cross-sectional area as the bottom itself. It therefore extends to the inner surface of the jacket without any significant distance.
- the diameter of the pressing element 7, which acts from the underside is somewhat smaller, so that the bead according to FIG.
- the parts of the beading located in this area are squeezed together essentially parallel to the bottom 2, so that in the example according to FIG. 3, three sections can finally be distinguished, namely an approximately parallel to the bottom 2 and directed towards the bottom center Section 8 of the jacket edge, its continuation lying on the underside of the floor (section 11), these two sections being connected to one another by the curved section 12, and the part of the floor edge enclosed between sections 8 and 11.
- a sealed connection is created which protects the cut edge of the bottom edge from the contents of the container.
- a sealed connection between the sections 11 and 13 and / or between the section 1 and the lower surface of the base 2 can also be achieved.
- the latter seal connection in particular can be of particular importance for the stability of the bottom seam. It also protects the cut edges of the jacket edge and the bottom edge from outside moisture.
- the pressing tool 7 can be provided with a cross-section, the area 9 correspondingly rounded in cross-section, if it is provided that the area 9 of the bottom seam is pressed in itself more than it is simply by the Influence of the pressing taking place in area 8 would be possible.
- the material parts enclosed in the bottom seam can deviate from the ideal cross-sectional shape shown in FIG. 3. Rather, certain deformations can result, as are indicated, for example, in FIG. 4. It can be seen in this that the part 13 of the bottom edge enclosed between the sections 10 and 11 of the jacket edge has only the shape of a crimped tip, because the main part of the bottom edge cross section has been squeezed outwards as a result of the pressing. However, this has no negative influence on the tightness of the container, because the only thing that matters is that a certain, albeit small part of the bottom edge is gripped by the pressure acting in area 8 and that sealing occurs in a narrow area. If a seal is not considered necessary, this tip can even be dispensed with.
- the bottom edge is then only positively enclosed in the profile of the jacket edge that is strongly solidified by the pressing, in that section 11 of the jacket profile overlaps the part of the bottom edge that is bent inwards and upwards.
- the pressing of the material is to be understood as a process in which the material is deformed by pressure and brought into an intimate but not necessarily adhesive connection.
- the area 8 is the section in which the pressing surface of the pressing element 7 runs approximately parallel to the bottom surface 2 and in which the pressing, including any sealing, is therefore particularly intensive. A certain edge rounding can be added to this surface.
- the radial width (FIG. 3) is approximately as large as four layer thicknesses, so that the bead can form well.
- the bead should be at least about two layer thicknesses, although with such a small radial width of the unpressed part it is no longer possible to achieve a very clear bead formation.
- the advantage is obtained that the part of the bottom seam adjoining the outer surface of the container, which determines the aesthetic impression of the bottom seam in a special way, is not impaired in its appearance by pressure phenomena.
- the thickness of the jacket or floor material is to be provided under a layer thickness. If the thickness of the shell or floor material is different, the arithmetic mean is important.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter aus Karton oder dergleichen, der aus einem Mantelteil und einem Bodenteil besteht und längs einer Bodennaht zusammengesetzt ist, in welcher ein Mantelrand um einen aus der Bodenebene im wesentlichen senkrecht herausstehenden Bodenrand herumgelegt ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung des Behälters.
- Bekannte Behälter dieser Art (US-A-1 552 868) haben einen zylindrischen oder schwach konischen Mantel und einen Boden, der in demjenigen Stadium, in welchem er in den Mantel eingesetzt wird, einen senkrecht von der Bodenfläche nach unten vorstehenden Rand, eine sogenannte Zarge, aufweist. Er wird in das Ende des Mantels mit nach außen weisendem Rand so eingesetzt, daß der Mantel über den Bodenrand ein wenig hinaussteht. Danach wird dieser hinausstehende Mantelrand nach innen um den Bodenrand herumgefaltet. Anschließend werden beide Randabschnitte in radialer Richtung miteinander verpreßt, wobei ein auf der Materialoberfläche befindliches Klebemittel aktiviert werden kann. Die radiale Verpreßung erfordert einen großen maschinen- und verfahrenstechnischen Aufwand.
- Ferner ist es bekannt, eine einfache, flache Bodenscheibe mit dem Mantel dadurch zu verbinden, daß ein unten über die Bodenscheibe überstehender Mantelrand radial nach innen umgebogen wird und durch in Axialrichtung wirkende Preßung mit der Bodenscheibe verbunden wird. Eine solche Verbindung ist jedoch von der Außenseite her unschön und läßt die Schnittkante der Bodenscheibe gegenüber dem Behälterinhalt ungeschützt. Sie eignet sich daher nur für Behälter für trockenes Gut und für geringe Ansprüche an das Aussehen und die Festigkeit des Behälters. Schließlich ist es bekannt, den Mantelrand und den senkrecht vom Boden nach unten vorstehenden Bodenrand miteinander zu verbördeln, ohne diese Teile jedoch miteinander zu verpressen. Eine solche Verbindung ist nicht dicht und hat auch nur begrenzte Stabilität, jedoch sieht sie gut aus.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Bodennaht eine feste und dichte Verbindung von Boden und Mantel, gutes Aussehen, gute Stabilität auch gegenüber von außen auf die Bodenkante einwirkenden Kräften bei einfacher und leichter Herstellung gewährt.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Mantelrand nach dem zur Bodenunterseite gerichteten Krümmungsverlauf einen parallel zum Boden und zu dessen Mitte gerichteten Verlauf und anschließend einen zum Boden parallelen, von der Bodenmitte sich entfernenden Verlauf aufweist, wobei der Mantelrand nur in seinem zum Boden parallelen Verlauf mit diesem verpreßt ist.
- Danach verlaufen der Mantelrand und der Bodenrand, ausgehend von der Bodenebene, zunächst parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zur Bodenebene nach unten, sind dann nach innen gekrümmt und zur Unterseite des Bodens hin, bevor zumindest der Mantelrand eine Biegung im entgegengesetzten Krümmungssinn macht, um parallel zum Boden nach innen zu verlaufen, bis er schließlich eine Wendung um 180° macht, um am Boden anliegend nach außen zu verlaufen. Dabei ist zweckmäßigerweise ein Teil des Bodenrandes zwischen den in entgegengesetzter Richtung parallel zum Boden verlaufenden Abschnitten des Mantelrandes eingeschlossen und mit diesen preßverbunden. Wenigstens soll der vom Boden abgewandte Abschnitt des Mantelrandes mit dem eingeschlossenen Bodenrandteil preßverbunden und verklebt bzw. versiegelt sein. In diesem Bereich liegt nämlich die im allgemeinen plastbeschichtete Innenseite des Mantelmaterials an der im allgemeinen ebenfalls plastbeschichteten, der Bodenoberseite entsprechenden Fläche des Bodenrands an, wobei die beiden Thermoplastschichten durch Wärme- , Ultraschall- oder Hochfrequenzeinfluß unter Pressung miteinander verbunden werden können. Von besonderem Vorteil ist die erfindungsgemäße Behälterausbildung für die Verbindung mittels Ultraschall, da diese im allgemeinen eine Ultraschallrichtung senkrecht zu den Sonotroden und senkrecht zu den miteinander zu verbindenen Schichten verlangt.
- Die Verbindung zwischen Boden- und Mantelrand in dem erwähnten Bereich ist auch deshalb vorteilhaft, weil dieser Bereich in dem durch die Bodennaht gebildeten Labyrinth vom Behälterinnern aus vor der Schnittkante des Bodens liegt und diese daher vor dem möglicherweise flüssigen Behälterinhalt geschützt wird. Jedoch können selbstverständlich auch noch an anderer Stelle Oberflächenverbindungen zwischen den beteiligten Werkstoffen vorgesehen sein, beispielsweise zwischen dem Mantelrand und der Unterfläche des Bodens.
- Die erfindungsgemäße Bodenverbindung läßt sich sehr leicht dadurch herstellen, daß zunächst ein Bördelwulst gebildet wird, in welchem der Mantelrand den Bodenrand umfaßt, und anschließend der radial innenliegende Teil des Bördelwulsts axial verpreßt wird. Daher begrenzt sich die Preßverbindung auf diesen, radial innen liegenden Teil der Bodennaht, dessen Materialschichten parallel zur Bodenfläche verlaufen. Demgegenüber erhalten die weiter außen liegenden Teile der Bodennaht die Gestalt eines Wulstes, der vom Preßdruck nicht erfaßt wurde und daher eine äußerst glatte, abgerundete und ansehnliche Oberfläche bildet. Dabei können die Maßverhältnisse so getroffen werden, daß dieser stehenbleibende Wulst gleichwohl in sich stark verdichtet wird und die in ihm enthaltenen Schichten sich eng aneinanderlegen, um dadurch ein die Dichtheit des Behälters verbesserndes Labyrinth zu bilden und außerdem ein Bauelement hoher Festigkeit gegenüber Kräften aus allen Richtungen zu bilden.
- Die Erfindung wird im folgenden näher unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, die vorteilhafte Ausführungsbeispiele veranschaulicht. Darin zeigt
- Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Behälter,
- Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Bodennaht in demjenigen Herstellungsstadium, in welchem der Mantelrand und der Bodenrand miteinander verbördelt sind, und
- Fig. 3 und 4 unterschiedliche Endquerschnitte dieser Bodennaht.
- Der Behälter besteht aus einem Mantel 1 und einem Boden 2, die im Bereich einer Bodennaht 3 miteinander verbunden sind. Mantel und Boden bestehen aus Karton oder einem ähnlich verarbeitbaren Flachmaterial wie beispielsweise Polystyrolschaumfolie. Bei der Verwendung von Karton ist dieser zweckmäßigerweise mit thermoplastischem Material beschichtet, und zwar zumindest auf der Innenseite von Mantel und Boden. Häufig ist eine solche Beschichtung auch auf der Außenseite vorgesehen. Bei der Verwendung von Polystyrolschaumfolie ist eine solche Beschichtung nicht erforderlich, da das Material als solches thermoplastisch ist und daher seine Oberflächen miteinander thermoplastisch verschweißt werden können.
- Der Mantel 1 mag gewickelt oder auf andere Weise hergestellt sein. Im Beispiel ist er zylindrisch. Der Boden ist aus einem gesonderten Zuschnitt hergestellt, der am Umfang mit einem gezogenen Rand versehen ist. Nach dem Einsetzen des Bodens in den Mantel werden der Mantelrand und der Bodenrand gemäß Fig. 2 miteinander verbördelt, so daß der Mantelrand 4 den Bodenrand 5 umgreift. Anschließend gelangt der Becher in ein axiales Preßwerkzeug, dessen beide gegeneinander wirkenden Preßelemente 6 und 7 in Fig. 1 schematisch angedeutet sind. Dabei hat die Preßfläche des Preßelements 6, die am Boden 2 anliegt, nahezu dieselbe Querschnittsfläche wie der Boden selbst. Sie reicht also ohne wesentlichen Abstand bis an die Mantelinnenfläche heran. Demgegenüber ist der Durchmesser des Preßelements 7, das von der Unterseite her wirkt, etwas kleiner, so daß der Bördelwulst gemäß Fig. 2 nicht über seine gesamte Breite erfaßt wird, sondern nur in einem inneren, konzentrisch umlaufenden Streifen, dessen Breite in Fig. 3 mit 8 bezeichnet ist. Hingegen bleibt die äußere Breite 9 vom Preßwerkzeug unbeaufschlagt. Sie kann, falls erforderlich, . radial außen abgestützt werden, um sich nicht unerwünscht auszuweiten. Im Normalfall wird dies jedoch nicht erforderlich sein.
- Durch die Pressung im Bereich 8 werden die in diesem Bereich liegenden Teile des Bördelwulsts im wesentlichen parallel zum Boden 2 zusammengequetscht, so daß sich im Beispiel gemäß Fig. 3 schließlich drei Abschnitte unterscheiden lassen, nämlich ein etwa parallel zum Boden 2 verlaufender, zum Bodenzentrum gerichteter Abschnitt 8 des Mantelrands, dessen an der Bodenunterseite anliegende Fortsetzung (Abschnitt 11), wobei diese beiden Abschnitte durch den Kurvenabschnitt 12 miteinander verbunden sind, sowie der zwischen den Abschnitten 8 und 11 eingeschlossene Teil des Bodenrands. Dabei wird zumindest zwischen den Abschnitten 10 und 13 eine Siegelverbindung geschaffen, die die Schnittkante des Bodenrands vor den Inhaltstoffen des Behälters schützt. Es kann aber auch, je nach Materialbeschichtung, eine Siegelverbindung zwischen den Abschnitten 11 und 13 und/oder zwischen dem Abschnitt 1 und der Unterfläche des Bodens 2 zustande kommen. Insbesondere die letztere Siegelverbindung kann für die Stabilität der Bodennaht besondere Bedeutung haben. Sie schützt auch die Schnittkanten des Mantelrands und des Bodenrands vor von außen einwirkender Feuchtigkeit.
- Im Bereich 9 findet eine gewisse Verdichtung mit dem Ergebnis eines engen Aneinanderliegens der beteiligten Schichten statt, jedoch keine Verpressung. Die in diesem Bereich außenliegende Oberfläche des Mantelrands wird unter Zugspannung gesetzt, wodurch sie eine schöne und gleichmäßige Glätte erhält.
- An dieser Stelle muß allerdings angemerkt werden, daß das Preßwerkzeug 7 mit einem den Bereich 9 übergreifenden, im Querschnitt entsprechend gerundeten Profilteil versehen sein kann, wenn vorgesehen ist, daß auch der Bereich 9 der Bodennaht in sich stärker verpreßt wird, als es lediglich durch die Einwirkung der im Bereich 8 stattfindenden Pressung möglich wäre.
- In der praktischen Ausführung können die in der Bodennaht eingeschlossenen Materialteile von der in Fig. 3 aufgezeigten idealen Querschnittsgestalt abweichen. Es können sich vielmehr gewisse Verformungen ergeben, wie sie beispielsweise in Fig. 4 angedeutet sind. Man erkennt darin, daß der zwischen die Abschnitte 10 und 11 des Mantelrands eingeschlossene Teil 13 des Bodenrands lediglich die Form eines eingequetschten Zipfels hat, weil der Hauptteil des Bodenrandquerschnitts infolge der Pressung nach außen weggequetscht wurde. Dies hat jedoch keinen negativen Einfluß auf die Dichtigkeit des Behälters, weil es lediglich darauf ankommt, daß ein gewisser, wenn auch kleiner Teil des Bodenrands von der im Bereich 8 wirkenden Pressung erfaßt wird und daß dabei in einem schmalen Bereich eine Versiegelung zustande kommt. Wenn eine Versiegelung nicht für notwendig gehalten wird, kann sogar auf diesen Zipfel verzichtet werden. Der Bodenrand ist dann lediglich formschlüssig in dem durch die Verpressung stark verfestigten Profil des Mantelrands eingeschlossen, indem nämlich der Abschnitt 11 des Mantelprofils den nach innen und oben gebogenen Teil des Bodenrands übergreift.
- Unter der Verpressung des Materials ist ein Vorgang zu verstehen, bei welchem das Material durch Preßdruck verformt und in innige, jedoch nicht unbedingt klebende Verbindung gebracht wird.
- Der Bereich 8 ist derjenige Abschnitt, in welchem die Preßfläche des Preßelements 7 etwa parallel zur Bodenfläche 2 verläuft und in welchem daher die Pressung einschließlich einer etwaigen Siegelung besonders intensiv ist. Zu dieser Fläche läßt sich eine gewisse Kantenabrundung hinzurechnen.
- Im Bereich 9, in welchem keine Pressung vorgesehen ist, ist die radiale Breite (Fig. 3) etwa so groß wie vier Schichtdicken, damit sich der Wulst gut ausbilden kann. Mindestens sollte der Wulst etwa zwei Schichtdicken betragen, obwohl man bei so geringer radialer Breite des ungepreßten Teils keine sehr klare Wulstausbildung mehr erzielen kann. Immerhin erhält man auch bei derartig geringen radialen Breiten des Bereiches 9 den Vorteil, daß der an die Außenfläche des Behälters angrenzende Teil der Bodennaht, der in besonderer Weise den ästhetischen Eindruck der Bodennaht bestimmt, nicht durch Pressungserscheinungen in seinem Aussehen beeinträchtigt ist. Unter einer Schichtdicke ist die Dicke des Mantels- bzw. Bodenmaterials zu versehen. Wenn die Dicke des Mantels- bzw. Bodenmaterials unterschiedlich ist, kommt es auf das arithmetische Mittel an.
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