EP1497108B1 - Dose mit faltlinien und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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EP1497108B1
EP1497108B1 EP03717303A EP03717303A EP1497108B1 EP 1497108 B1 EP1497108 B1 EP 1497108B1 EP 03717303 A EP03717303 A EP 03717303A EP 03717303 A EP03717303 A EP 03717303A EP 1497108 B1 EP1497108 B1 EP 1497108B1
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EP
European Patent Office
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cylinder
circular
jacket
sectional area
end element
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EP03717303A
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Werner Grabher
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Individual
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65B3/00—Packaging plastic material, semiliquids, liquids or mixed solids and liquids, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B3/02—Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • B65B3/027—Making containers from separate body and end-parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/2646—Of particular non cylindrical shape, e.g. conical, rectangular, polygonal, bulged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D51/2661—Sealing or closing means therefor
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D15/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, sections made of different materials
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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
    • B65D3/02—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 shape
    • B65D3/08—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 shape having a cross-section of varying shape, e.g. circular merging into square or rectangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2105/00—Rigid or semi-rigid containers made by assembling separate sheets, blanks or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B2120/00—Construction of rigid or semi-rigid containers
    • B31B2120/30—Construction of rigid or semi-rigid containers collapsible; temporarily collapsed during manufacturing

Definitions

  • the invention relates to a can according to the preamble of claim 1, and to a method for producing this can according to claim 6.
  • a packaging container in which from a packaging material blank in the filling a three-dimensional jacket is formed.
  • a required for the subsequent tightness of the container accuracy of the shock or the overlap in the region of the two open ends of the shell can be achieved only with difficulty;
  • cylinder cans with a jacket made of a flat cardboard sheet do not have the grip stability required by the user.
  • polygonal cans with externally prefabricated can coats are known. This, especially for medium and small series advantageous can concept has not enforced in practice.
  • polygonal end pieces are complex to process and seal.
  • a drum-shaped container having a plurality of vertical fold lines in the jacket is described in US-A-3,712,530. While such a container meets the desire for a small volume of the collapsed sheath, it uses very elaborate lid constructions to allow the drum to be rolled and does not improve the stiffness over a sheath free sheath.
  • the invention is based on the object to remedy the deficiencies of the prior art.
  • This object is achieved by the characterizing features of claim 1 for the first time in a surprising manner.
  • Cans with circular end pieces have a number of advantages. On the one hand, it is possible to use standardized, circular end elements or sealing elements, but above all also existing closing machines. On the other hand, a circular opening is known to seal in principle less technically complicated.
  • the dimensional stability of a flat body is no longer given the vertical application of a compressive force from a certain amount of force. For example, kinks or bumps occur. In contrast, the dimensional stability is significantly improved by providing a flat body with edges. Kinks and bumps only occur at much greater pressure forces.
  • a folding line significantly reduces the bending work required for bending a planar body, in particular made of a paper and / or cardboard composite.
  • the bending of the body therefore preferably takes place at the fold line, whereby an edge is formed automatically in the region of the fold line.
  • the invention is based on the recognition that a circumferential jacket, which is made of a paper and / or cardboard composite and two circular end members together, automatically forms edges when the can jacket is provided perpendicular to the direction of rotation with fold lines.
  • the individual segments between the fold lines buckle inward by the circular cross-sectional area forced on both ends by the end elements, the edges formed by the fold lines to the outside.
  • the stability of the can especially in the area of manual access, significantly improved.
  • the conventional wall thicknesses of a flat paper and / or cardboard composite can be reduced by more than half.
  • a lightweight, low-energy, environmentally friendly and stable can which can be produced on standard, standardized machines with standardized lids, is made possible.
  • the greatly reduced wall thicknesses also bring advantages in an optionally be made, gas-tight connection of the can jacket with the two end elements.
  • the improved rigidity or grip stability of a can according to the invention could be confirmed by measurements. It was found that with a standard can size with a height of 120 mm and a diameter of 73 mm, a maximum increase in 6-and 8-cornered can coats can be achieved, while both can coats on the one hand only 2 or 4, or On the other hand, 10 or 12 fold lines and thus edges the force-displacement curves are already close to the round box.
  • a commercially available, circular end element 4 e.g. a lid, with the radius R concentric on a folded, hexagonal can jacket 2.
  • the edge length K of this shell is 2R ⁇ / 6.
  • the jacket 2 at its opening - e.g. by applying an outer circular shape (intermediate mold jaws 6 in Figure 5) - placed in the circular shape, so that the lid 4 is inserted and / or e.g. Rolled over the jacket edge (Fig.4, lower part) can be, then the edges 1 are pulled in the closed box in the area of the lid 4 inside.
  • FIG. 3 shows an intermediate mandrel 3, which is positioned vertically above a can jacket 2.
  • the prefabricated, circumferentially closed, provided with fold lines can jacket 2 is removed from a stack of flattened can coats and erected by pushing together two opposite fold edges to a hexagonal prism.
  • the can jacket 2 has in this embodiment, six parallel to the longitudinal axis of the can jacket 2 aligned fold lines 14.
  • the fold lines 14 form in the erected state of the can jacket 2 over its entire length edges 1.
  • Two edges of the piece of the paper and / or cardboard composite, from which the can jacket 2 is made, are overlapping each other in the overlapping region 16.
  • the overlap region 16 is compressed to the simple layer thickness of the paper and / or cardboard composite.
  • a prefabricated can jacket could just as well have two blunt abutting edges that are connected together in a conventional manner by means of a connecting strip.
  • the intermediate mandrel 3 here has a circular cylindrical basic shape.
  • the directed against the can jacket 2 end face of the intermediate mandrel 3 has an insertion bevel 13 for the can jacket 2.
  • a preforming device 7 is arranged, by means of which optionally a can jacket 2 can be preformed for further process steps.
  • the can jacket 2 is mounted on the intermediate mandrel 3 by this is pressed against the can jacket 3.
  • intermediate shaping jaws 6 shown in FIG. 5 can laterally support the can jacket 2 in the other end region.
  • FIG. 4 shows the can jacket of FIG. 3 mounted on the intermediate mandrel 3, over one with a first end element, e.g. Cover, 4 equipped locking device 9.
  • the mounted on the intermediate mandrel 3 can jacket 2 now also has a cylindrical shape.
  • the fold lines 14 are applied to the intermediate mandrel 3 and no longer edges.
  • the closing device 9 is designed here as a conventional rolling device.
  • the roller device on two pairs of rollers 10, of which only the outer pair against the end piece 4 oppressive pair of rollers is visible.
  • the now cylindrical Can jacket 2 is joined in the circular gap of the first end member 4.
  • the end member 4 is connected to the can jacket 2 tight abschiessend.
  • the can jacket 2, which is now connected at one end to the first end element 4, can now be pulled off again by the closing device 9.
  • FIG. 5 shows the can jacket 2 connected at one end to the first end element 4, which is positioned at the other end between two intermediate shaping jaws 6, under a spreading punch 17 known per se.
  • the spreading punch 17 is here provided with a - e.g. formed in the form of an aluminum membrane - equipped sealing element 11.
  • the can jacket 2 is now cylindrically intermeshed in a region adjoining the clear opening by moving the two intermediate shaping jaws 6 together. Thereafter, the sealing member 11 is inserted over the spreading die 17 in the area and hot-sealed with the inner wall 12 of the can jacket 2 close fitting.
  • the plug-in cover can, for example, be applied after the heat-sealing of the sealing element 11 to the can jacket 2 at the other end. If appropriate, the intermediate shaping jaws 6 can already be removed from the can jacket 2 again since the sealed sealing element 11 already causes a circular cross-sectional area of the can jacket 2. By a Einsteckdeckel the enforcement of the circular cross-sectional area can be supported.
  • the can jacket In the central area, the can jacket here has a hexagonal cross-sectional area.
  • FIG. 7 shows an alternative processing step which is carried out on the can jacket 2 at the other end.
  • a Flanschform Road 8 which has a forming die 18 and two counterparts 19, the can jacket 2 is provided with a circular flange.
  • the Flanschform Huawei 8 can be heated in a conventional manner.
  • Figures 8 to 11 show force-displacement diagrams at pressure load from the outside, perpendicular to the can axis, on cardboard cans of 73 mm diameter and 120 mm in height, with a wall thickness of the cardboard sheath of 0.4 mm and a folding radius of 2 mm.
  • the force F in Newton is plotted on the ordinate, and the indentation depth s in mm is plotted on the abscissa.
  • the curves are labeled with numbers from 2 to 10, indicating the number of fold lines (edges).
  • FIGS. 8 and 9 show the curves of the mean values from 8 measurements of the pressure on the can at the center of the can, in each case in FIG. 8 on the edge, in FIG. 9 on the center of the respective prism faces.
  • the can jacket has an inner circumference of 0.5 to 1 mm less than the lid circumference which engages with it, since the can jacket then has to be slightly widened at its opening and thereby receives a prestress.

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Dose nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Dose nach Anspruch 6.
  • Es ist bekannt, dass der Transport und die Lagerhaltung leerer Dosen zum bzw. am Befüllungsort einen bedeutenden Aufwand verursacht. Dieser Logistikaufwand lässt sich drastisch reduzieren, wenn die Dose am Befüllungsort gefertigt wird.
  • Aus der Druckschrift DE-A1-31 10 697 ist ein Verpackungsbehälter bekannt, bei dem aus einem Packstoffzuschnitt bei der Befüllanlage ein dreidimensionaler Mantel geformt wird. Eine für die spätere Dichtheit des Behälters erforderliche Genauigkeit des Stosses bzw. der Überlappung im Bereich der beiden offenen Enden des Mantels lässt sich dabei nur schwer erzielen; andererseits weisen Zylinderdosen mit einem Mantel aus einem ebenen Kartonbogen nicht die vom Anwender geforderte Griffstabilität auf.
  • Aus der WO 98/03403 sind polygonale Dosen mit extern vorgefertigten Dosenmänteln bekannt. Dieses, insbesondere für mittlere und kleinere Serien vorteilhafte Dosenkonzept hat sich aber in der Praxis nicht durchgesetzt. Einerseits sind polygonale Endstücke aufwändig zu verarbeiten und zu dichten.
  • Ein trommelförmiger Behälter mit einer Vielzahl von vertikalen Faltlinien im Mantel ist in der US-A-3 712 530 beschrieben. Ein solcher Behälter erfüllt zwar den Wunsch nach kleinem Volumen des zusammengelegten Mantels, verwendet aber sehr aufwändige Deckelkonstruktionen, damit die Trommel gerollt werden kann, und verbessert nicht die Steifigkeit gegenüber einem von Faltlinien freien Mantel.
  • Eine weitere Möglichkeit eines fassähnlichen Behälters mit polygonalem Querschnitt und kreisrundem Boden und Deckel wird in US-A-2 989 219 nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, beschrieben, wobei die Aufgabe der darin offenbarten Erfindung in erster Linie darin bestand, eine für grosse Behälter geeignete, sichere Deckelkonstruktion zu finden.
  • US-A-5 778 639 wiederum beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit denen einer Verpackung mit nicht-rundem Querschnitt ein runder Boden aufgezwungen werden kann.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Mängel des Standes der Technik zu beheben. So soll u.a. eine Dose vorgeschlagen werden, bei der der Aufwand für den Transport und die Lagerung der Leerdose klein gehalten werden kann, der Einsatz handelsüblicher runder Deckel ermöglicht wird und die Steifigkeit bzw. Griffstabilität des Mantels der befüllten Dose verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erstmalig in überraschender Weise erfüllt.
  • Weitere vorteilhafte oder alternative Ausbildungen der Erfindung, insbesondere auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemässen Dose, sind in den Merkmalen der weiteren Patentansprüche beschrieben.
  • Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von kreisförmig die Rede ist, so sollen darunter auch von der Kreisform geringfügig abweichende Formen, beispielsweise Ellipsen mit nur wenig voneinander abweichenden Halbachsen, zu verstehen sein.
  • Dosen mit kreisförmigen Endstücken weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Zum einem können standardisierte, kreisförmige Endelemente oder Abdichtelemente, vor allem aber auch bestehende Verschliessmaschinen verwendet werden. Zum anderen ist eine kreisrunde Öffnung bekannterweise prinzipiell technisch weniger aufwändig abzudichten.
  • Beim händischen Ergreifen einer Dose werden im Wesentlichen senkrecht zur Dosenachse gerichtete Druckkräfte auf den Dosenmantel ausgeübt, denen die Dose standhalten muss. Besteht die Dose jedoch aus zwei kreisförmigen Endstücken und einem Mantel, der aus einem Stück eines ebenen Papier- und/oder Kartonverbunds hergestellt ist, so ist die Formstabilität nicht befriedigend.
  • In an sich bekannter Weise ist die Formstabilität eines flächigen Körpers beim senkrechten Aufbringen einer Druckkraft ab einem bestimmten Betrag der Kraft nicht mehr gegeben. So treten beispielsweise Knicke oder Beulen auf. Demgegenüber wird durch das Versehen eines flächigen Körpers mit Kanten dessen Formstabilität erheblich verbessert. Knicke und Beulen treten erst bei wesentlich grösseren Druckkräften auf.
  • Es ist auch bekannt, dass durch das Vorsehen einer Faltlinie die für das Verbiegen eines flächigen, insbesondere aus einem Papier- und/oder Kartonverbund hergestellten, Körpers notwendige Biegearbeit deutlich reduziert wird. Die Biegung des Körpers findet deshalb bevorzugt bei der Faltlinie statt, wodurch im Bereich der Faltlinie selbsttätig eine Kante gebildet wird.
  • Die-Erfindung beruht nun auf-der Erkenntnis, dass ein umlaufend_geschlossener Mantel, der aus einem Papier- und/oder Kartonverbund hergestellt ist und zwei kreisförmige Endelemente miteinander verbindet, selbsttätig Kanten ausbildet, wenn der Dosenmantel senkrecht zur Umlaufrichtung mit Faltlinien versehen ist. Die einzelnen Segmente zwischen den Faltlinien verwölben sich durch die beidendig von den Endelementen erzwungene kreisförmige Querschnittsfläche nach innen, die von den Faltlinien gebildeten Kanten nach aussen. Dadurch wird die Stabilität der Dose, insbesondere im Bereich des händischen Zugriffs, entscheidend verbessert.
  • Mit einer erfindungsgemässen Dose können die herkömmlichen Wandstärken eines flächigen Papier- und/oder Kartonverbunds um mehr als die Hälfte reduziert werden. Eine leichte, wenig energieaufwändige, umweltschonende und stabile, auf gängigen, standardisierten Maschinen mit standardisierten Deckeln herstellbare Dose wird ermöglicht. Die stark reduzierten Wandstärken bringen zudem Vorteile bei einem gegebenenfalls vorzunehmenden, gasdichten Verbinden des Dosenmantels mit den zwei Endelementen.
  • Die verbesserte Steifigkeit bzw. Griffstabilität einer erfindungsgemässen Dose konnte durch Messungen bestätigt werden. Es zeigte sich, dass bei einer Standard-Dosengrösse mit einer Höhe von 120 mm und einem Durchmesser von 73 mm eine maximale Steigerung bei 6-und 8-eckigen Dosenmänteln erzielt werden kann, während sowohl bei Dosenmänteln mit einerseits nur 2 oder 4, bzw. andererseits 10 oder 12 Faltlinien und damit Kanten die Kraft-Weg-Kurven bereits nahe der Runddose liegen.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung am Beispiel eines sechseckigen Dosenmantels näher beschrieben. Gleiche Teile in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen, welche dieselben Funktionen ausüben, sind nachstehend mit gleichen Bezeichnungen und Bezugszeichen versehen. In der Zeichnung-zeigen:
    • Fig.1
    eine Draufsicht auf den auf die Öffnung eines aufgeklappten Sechseck-Mantels gelegten Deckel;
    Fig.2a und b
    je einen Längsschnitt entlang der Linien 1'-1" bzw. F'-F" aus Fig.1;
    Fig.3
    einen zylinderförmigen Zwischenformdorn senkrecht über einem aufgerichteten Dosenmantel mit hexagonaler Grundform in Schrägansicht,
    Fig.4
    den auf dem Zwischenformdorn aufgezogenen Dosenmantel über einer Verschliesseinrichtung in Schrägansicht,
    Fig.5
    ein flächiges Dichtelement über dem zwischen zwei Zwischenformbacken positionierten Dosenmantel, in Schrägansicht,
    Fig.6
    ein zweites Endelement und
    Fig.7
    einen durch eine Flanschformvorrichtung kreisförmig gehaltenen Dosenmantel in Seitenansicht.
    Fig.8 bis 11
    Kraft-Weg-Kurven für den Druck auf Dosenmäntel mit polygonalem Querschnitt.
  • Gemäss Fig.1 liegt ein handelsübliches, kreisrundes Endelement 4, z.B. ein Deckel, mit dem Radius R konzentrisch auf einem aufgefalteten, sechseckigen Dosenmantel 2. Die Kantenlänge K dieses Mantels ist 2Rπ/6. Wird nun der Mantel 2 an seiner Öffnung - z.B. durch Anlegen einer äusseren Kreisform (Zwischenformbacken 6 in Fig.5) - in die Kreisform gebracht, sodass der Deckel 4 eingesetzt und/oder z.B. über den Mantelrand rolliert (Fig.4, unterer Teil) werden kann, dann werden bei verschlossener Dose die Kanten 1 im Bereich des Deckels 4 nach innen gezogen.
  • Dies bewirkt zwangsläufig, dass die Kanten 1 in der Mitte der Dosenhöhe zwischen den beiden Deckeln 4,5 geringfügig nach aussen ragen, d.h. in ihrem - in Bezug auf die Dose axialen - Verlauf etwas nach aussen bombiert sind (Fig.2a). Demgegenüber werden die sechs Prismenflächen F des Mantels 2 im Bereich der beiden Deckel 4,5 jeweils nach aussen gedrückt, was zwangsläufig bewirkt, dass die Flächen F in der Mitte der Dosenhöhe zwischen den beiden Deckeln 4,5 geringfügig nach innen ragen, d.h. in ihrem - in Bezug auf die Dose axialen - Verlauf etwas nach innen gewölbt und damit vorgespannt sind (Fig.2b). Beides bewirkt eine unerwartet grosse Zunahme der Steifigkeit und Griffstabilität der Dose.
  • Fig.3 zeigt einen Zwischenformdorn 3, der senkrecht über einem Dosenmantel 2 positioniert ist. Der vorgefertigte, umlaufend geschlossene, mit Faltlinien versehene Dosenmantel 2 ist aus einem Stapel flachgedrückter Dosenmäntel entnommen und durch Zusammenschieben zweier gegenüberliegender Faltkanten zu einem hexagonalen Prisma aufgerichtet. Der Dosenmantel 2 weist in diesem Ausführungsbeispiel sechs parallel zur Längsachse des Dosenmantels 2 ausgerichtete Faltlinien 14 auf. Die Faltlinien 14 bilden im aufgerichteten Zustand des Dosenmantels 2 über ihre gesamte Länge Kanten 1. Zwei Ränder des Stücks aus dem Papier- und/oder Kartonverbund, aus dem der Dosenmantel 2 besteht, sind im Überlappungsbereich 16 miteinander überlappend verbunden. Der Überlappungsbereich 16 ist auf die einfache Schichtdicke des Papier- und/oder Kartonverbunds zusammengedrückt. Ein vorgefertigter Dosenmantel könnte aber genauso gut zwei stumpf aneinanderstossende Ränder aufweisen, die in an sich bekannter Weise mittels eines Verbindungsstreifens miteinander verbunden sind.
  • Der Zwischenformdorn 3 weist hier eine kreiszylinderförmige Grundform auf. Die gegen den Dosenmantel 2 gerichtete Stirnseite des Zwischenformdorns 3 weist eine Einführschräge 13 für den Dosenmantel 2 auf. Am Fuss des Zwischendorns 3 ist hier eine Vorformeinrichtung 7 angeordnet, mittels derer gegebenenfalls ein Dosenmantel 2 für weitere Verfahrensschritte vorgeformt werden kann.
  • Der Dosenmantel 2 wird auf den Zwischenformdorn 3 aufgezogen, indem dieser gegen den Dosenmantel 3 gedrückt wird. Dabei können in Fig.5 gezeigte Zwischenformbacken 6 den Dosenmantel 2 in dem anderendigem Endbereich seitlich stützen.
  • Fig.4 zeigt den auf dem Zwischenformdorn 3 aufgezogenen Dosenmantel aus Fig.3 über einer mit einem ersten Endelement, z.B. Deckel, 4 bestückten Verschliesseinrichtung 9. Der auf dem Zwischenformdorn 3 aufgezogene Dosenmantel 2 weist nun ebenfalls eine zylinderförmige Form auf. Auch die Faltlinien 14 liegen am Zwischenformdorn 3 an und bilden keine Kanten mehr.
  • Die Verschliesseinrichtung 9 ist hier als herkömmliche Rolleinrichtung ausgebildet. Neben einer in Fig.4 nicht sichtbaren Aufnahme für das erste Endelement 4 weist die Rolleneinrichtung zwei Rollenpaare 10 auf, von denen nur das von aussen gegen das Endstück 4 drückende Rollenpaar sichtbar ist. Der nun zylinderförmige Dosenmantel 2 wird in den kreisförmigen Spalt des ersten Endelements 4 gefügt. Durch ein Drehen des Zwischenformdorns 3 und der Aufnahme relativ zu den Rollenpaaren 10 wird das Endelement 4 mit dem Dosenmantel 2 dicht abschiessend verbunden. Der nunmehr einenends mit dem ersten Endelement 4 verbundene Dosenmantel 2 kann jetzt von der Verschliesseinrichtung 9 wieder abgezogen werden.
  • Fig.5 zeigt den einenends mit dem ersten Endelement 4 verbundenen Dosenmantel 2, der anderenends zwischen zwei Zwischenformbacken 6 positioniert ist, unter einem an sich bekannten Spreizstempel 17. Der Spreizstempel 17 ist hier mit einem - z.B. in Form einer Aluminium-Membran ausgebildeten - Abdichtelement 11 bestückt.
  • Nach dem Befüllen der Dose wird nun durch Zusammenfahren der zwei Zwischenformbacken 6 der Dosenmantel 2 anderenends in einem an die lichte Öffnung grenzenden Bereich zylinderförmig zwischengeformt. Danach wird das Abdichtelement 11 über den Spreizstempel 17 in den Bereich eingefügt und mit der Innenwand 12 des Dosenmantels 2 dicht anliegend heissversiegelt.
  • Fig.6 zeigt ein in Form eines Einsteckdeckels ausgebildetes zweites Endelement 5. Der Einsteckdeckel kann beispielsweise nach dem Heissversiegeln des Abdichtelementes 11 am Dosenmantel 2 anderenends aufgebracht werden. Dabei können gegebenenfalls die Zwischenformbacken 6 vom Dosenmantel 2 schon wieder entfernt sein, da bereits das versiegelte Abdichtelement 11 eine kreisförmige Querschnittfläche des Dosenmantels 2 bewirkt. Durch einen Einsteckdeckel kann das Erzwingen der kreisförmigen Querschnittsfläche unterstützt werden.
  • Die nun befüllte und mit beiden Endelementen 4 und 5 versehene Dose weist mit Ausnahme der beiden Endbereiche des Dosenmantels 2 entlang der sechs Faltlinien 14 jeweils eine Kante auf, deren Kontur gegen den Zentralbereich hin stetig ausgeprägter wird. Im Zentralbereich weist der Dosenmantel hier eine hexagonale Querschnittsfläche auf. Im Zentralbereich des Dosenmantels 2 - also in jenem Bereich, in dem in der Regel auch ein händischer Zugriff erfolgt - weist eine erfindungsgemässe Dose damit auch die höchste Griffstabilität auf.
  • Fig.7 zeigt einen alternative Bearbeitungsschritt, der andernends am Dosenmantel 2 vorgenommen wird. Über eine Flanschformeinrichtung 8, die einen Formstempel 18 und zwei Gegenstücke 19 aufweist, wird der Dosenmantel 2 mit einem kreisförmigen Flansch versehen. Dabei kann die Flanschformeinrichtung 8 in an sich bekannter Weise beheizt werden.
  • Die Fig.8 bis 11 zeigen Kraft-Weg-Diagramme bei Druckbelastung von aussen, senkrecht zur Dosenachse, auf Kartondosen von 73 mm Durchmesser und 120 mm Höhe, bei einer Wandstärke des Kartonmantels von 0.4 mm und einem Falzradius von 2 mm. Auf der Ordinate ist jeweils die Kraft F in Newton, auf der Abszisse die Eindrücktiefe s in mm aufgetragen. Die Kurven sind jeweils mit Ziffern von 2 bis 10 bezeichnet, womit die Anzahl der Falzlinien (Kanten) angegeben wird.
  • In den Fig.8 und 9 sind die Kurven der Mittelwerte aus jeweils 8 Messungen des Druckes auf die Dose in Höhe der Dosenmitte aufgetragen und zwar in Fig. 8 jeweils auf die Kante, in Fig.9 auf die Mitte der jeweiligen Prismenflächen. Gedrückt wurde mit einem Stempel von 20 mm Durchmesser ausgehend von 1 N Anfangsdruck. Es zeigt sich, dass 6- und 8-eckige Dosenmäntel einer Verformung den mit Abstand grössten Widerstand entgegensetzen; einerseits 10-eckige, andererseits 2- oder 4-eckige Dosenmäntel, die schon jeweils stärker einem zylindrischen Dosenmantel ähneln, fallen dagegen beträchtlich ab.
  • Ein ähnliches Ergebnis resultiert, wenn - wie in Fig. 10 dargestellt - die Werte des Druckes auf die Kante bei ¼ bzw. bei ¾ der Dosenhöhe gemessen werden, bzw. wenn - wie in Fig.11 dargestellt - die Werte des Druckes auf die Kantenmitte mit einem Stempel von 10 mm Durchmesser und einem Anfangsdruck von nur 0,1 N gemessen werden.
  • Die Werte werden noch verbessert, wenn der Dosenmantel einen um 0,5 bis 1 mm geringeren Innenumfang aufweist, als der mit diesem in Eingriff kommende Deckelumfang, da der Dosenmantel an seiner Öffnung dann geringfügig aufgeweitet werden muss und dabei eine Vorspannung erhält.

Claims (10)

  1. Dose mit zwei die Grund- bzw. die Deckfläche bildenden, kreisförmigen Endelementen (4, 5) und mit einem Dosenmantel, der Kanten (1) bildende Faltlinien (14) aufweist, wobei der Dosenmantel (2) beidenends eine kreisförmige Querschnittfläche und in seinem Zentralbereich eine polygonale Querschnittsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die polygonale Querschnittsfläche im Zentralbereich maximal dekagonal, vorzugsweise hexagonal oder oktagonal ausgebildet ist.
  2. Dose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Endelemente (4, 5) mit dem Dosenmantel (2) dicht abschliessend verbunden, beispielsweise gerollt, gebördelt, verklebt oder versiegelt, oder als Einsteck- oder Überstülpdeckel ausgebildet ist.
  3. Dose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein flächenförmiges Abdichtelement (11), insbesondere eine Papier- oder Aluminium-Membran, in einem der zwei Endbereiche mit der Innenseite (12) des Dosenmantels (2) umlaufend dicht verbunden, beispielsweise versiegelt oder verklebt, ist.
  4. Dose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosenmantel (2) einen um 0,5 bis 1 mm geringeren Innenumfang aufweist, als der mit diesem in Eingriff kommende Umfang des Endelementes (5).
  5. Dose nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosenmantel (2) aus einem Stück aus einem Papier- und/oder Kartonverbund besteht, der gegebenenfalls mit Kunststoff und/oder mit Aluminium beschichtet ist.
  6. Verfahren zur Herstellung einer Dose nach Anspruch 1, worin ein Dosenmantel (2) mit parallel zur Dosenachse verlaufende Kanten (1), der umlaufend geschlossen, polygonal vorgefaltet vorliegt, aufgefaltet und zunächst an einer Öffnung in eine Kreisform gebracht und mit einem kreisförmigen ersten Endelement (4) versehen wird, worauf nach dem Befüllen der Dose der Dosenmantel (2) auch an seiner anderen Öffnung in eine Kreisform gebracht und mit einem kreisförmigen zweiten Endelement (5) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dosenmantel (2) mit maximal dekagonaler, vorzugsweise hexagonaler oder oktagonaler Querschnittsfläche eingesetzt und die Kreisform durch Aufziehen des Dosenmantels (2) auf einen zylinderförmigen Zwischenformdorn (3), der nach Aufbringen des ersten Endelementes (4) wieder abgezogen wird, und/oder durch das Anbringen von aussen von wenigstens zwei Zwischenformbacken (6) erzielt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorformeinrichtung (7), insbesondere am Zwischenformdorn (3), vorgesehen ist, sodass der Dosenmantel (2) einenends und/oder anderenends für einen weiteren Verfahrensschritt vorgeformt, beispielsweise vorgebördelt, wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (4) und/oder zweite (5) Endelement mittels einer ersten bzw. zweiten Verschliesseinrichtung (9) mit dem Dosenmantel (2) dicht abschliessend verbunden, beispielsweise gerollt, gebördelt oder versiegelt, wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Verschliessvorrichtung (9) in radialer Richtung gegen die Innen- und Aussenseite des ersten (4) bzw. des zweiten (5) Endelements drückt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen des ersten (4) oder zweiten (5) Endelements ein flächiges Abdichtelement (11) in einem der zwei zylinderförmigen Endbereiche des Dosenmantels mit dessen Innenseite (12) dicht anliegend verbunden, beispielsweise heissversiegelt oder verklebt, wird.
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