EP2694229B1

EP2694229B1 - Verfahren zum herstellen von dosenkörpern

Info

Publication number: EP2694229B1
Application number: EP12715809.5A
Authority: EP
Inventors: Werner Boltshauser
Original assignee: COSMOCAN Tech AG
Current assignee: COSMOCAN Tech AG
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: CH704798A2; EP2694229A1; WO2012135968A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Dosen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Dosenkörper sind ein- oder mehrteilig ausgebildet. Bei einteiligen Aerosol-Aludosen wird ein zylindrischer Dosenkörper mittels Kaltfliesspressen bereitgestellt. Anschliessend wird am offenen Ende mittels Stauch-Necking ein verengter Halsteil ausgebildet. Dieses Herstellungsverfahren ist aufgrund der für die vielen Bearbeitungsschritte benötigten Anlage und dem Wasser- sowie Energiebedarf für Reinigung und Trocknung sehr aufwändig. Die US 4 095 544 und die EP 0 666 124 A1 beschreiben das Herstellen nahtfreier Stahldosen. Dabei wird der zylindrische Dosenkörper mittels Stanzen, Pressen und Abstrecken aus einem mit Zinn bzw. mit Kunststoff beschichteten Stahlblech hergestellt. Beim Ausbilden eines verengten Dosenhalses können enorme Probleme auftreten, weil die Materialstruktur durch das Abstrecken verändert bzw. verhärtet ist. Bei den bekannten einteiligen Dosen befinden sich an der Dosenaussenseite Fett- oder Ölrückstände. Zum Ausbilden einer Dekorschicht wird eine Reinigung (Waschen, Trocknen), eine Grundlackierung (Trocknen), eine Bedruckung und eine Überlackierung direkt an der Gefässaussenfläche durchgeführt, was sehr aufwändig ist.
DE 199 02 045 und US 6 773 217 B2 beschreiben die Beschichtung eines Weissblechbandes, von dem Ronden ausgestanzt und diese mittels Tiefziehen zu Dosenkörpern für Getränkedosen geformt werden, wobei sich zwischen den Ronden grossen Mengen an Ausschussmaterial und die bereits erwähnten Probleme beim Erstellen der äusseren Dekorschicht ergeben.
Beim Bedrucken von geformten Aerosoldosen können die Druckkosten in der Grössenordnung des Rohdosenpreises liegen. Störungen an der Druckmaschine führen zu Unterbrüchen in der Dosenherstellung. Ein weiterer Nachteil liegt darin begründet, dass bei der Ausführung kleineren Dosen-Aufträgen an der Druckmaschine die Druckplatten bzw. Druckzylinder ausgewechselt werden müssen, was zum Stilllegen der gesamten Dosen-Fertigungslinie führt. Die Druckmaschine muss von einem Druckfachmann bedient und überwacht werden.
Für die Herstellung von dreiteiligen Dosen können Blechtafeln mit rasterförmig angeordneten Dekors bedruckt und anschliessen in einzelne Zargen zugeschnitten werden, wobei die Zargen zu Dosenmänteln weiter verarbeitet werden. Beim bekannte Drucken ist das Handhaben der Blechtafeln aufwändig und die verwendeten Lösungsmittel sind nachteilig und schränken den Ort für das Drucken ein, was zu unerwünschten Transportwegen führt. Das Schneiden in zwei orthogonalen Richtungen entsprechend der jeweils gewünschten Dosenhöhe und des entsprechenden Dosenumfangs ist insbesondere beim Wechsel zu Dosen mit anderen Massen aufwändig. Zudem gibt es bei den verwendeten Standard-Blechtafeln immer in beiden Richtungen Blechabschnitte, die nicht verwendet werden können.
Aus der WO05/000498 ist eine Lösung bekannt, bei der ausgehend von einem Metallband mit einem Umform- und einem Schweissschritt ein in Umfangsrichtung geschlossenes Rohr hergestellt wird, von dem Mantelabschnitte für Dosen abgetrennt werden. An jedem mit einer gestossenen Laser-Längsnaht geschlossenen Dosenmantel wird an der unteren Stirnseite ein Dosenboden mit einer Lasernaht befestigt. Bei der oberen Stirnseite wird eine Verengung ausgebildet. Gegebenenfalls wird das obere Ende des Dosenmantels mittels Stauch-Necking oder Spin-Flow-Necking verengt, wobei diese Verengung bis zur Ausbildung des Ventilsitzes durchgeführt werden kann. Eine Dekorschicht an der Aussenseite des Dosenmantels wird in der Form einer bedruckten Folie aussen auf das bereits gebildete Rohr aufgebracht. Damit die Folie genügend gut am Rohr hält, ist ein aufwändiges. präzises Anlegen und Verbinden nötig. Gegebenenfalls wird die bedruckte Folie bereits vor dem Formen und Verschweissen des Rohres auf das flache Metallband aufgebracht. Hier entsteht der unerwünschte Aufwand beim Ausbilden der Laserlängsnaht, weil die bedruckte Folie vom Laserstrahl ferngehalten werden muss.
Die WO05/068127 beschreibt ein ähnliches Herstellungsverfahren wobei zusätzlich der Dosenmantel radial nach aussen an eine Innenform gepresst wird. Es ist eine Dekorfolie beschrieben, die auf ihrer Aussenseite und auf der dem Dosenkörper zugewandten Innenseite gegebenenfalls mit einer Grundierung bedruckt ist und nach dem Bedrucken auf das flache Metallband aufgebracht wird. Über die Druckschicht der Innenseite wird eine Siegelschicht aufgetragen, die auch durch die Druckschicht hindurch zwischen der Folie und dem Metallband eine feste Siegelverbindung gewährleistet. Eine auf der Innenseite in einer ersten Druckerei vorbedruckte und mit der Siegelschicht versehene Folienbahn wird gegebenenfalls in einem weiteren Druckschritt auf der Vorderseite bedruckt. Dieser weitere Druckschritt kann beim Dosenhersteller durchgeführt werden um spezifische Dekor-Informationen aufzubringen. Das heisst beispielsweise, dass zu einem Grunddekor im weiteren Druckschritt Beschriftungen aufgebracht werden, die für die jeweiligen Absatzmärkte unterschiedlich sind. Das Bereitstellen und Aufbringen der Dekorfolie ist somit mit mehreren Bearbeitungsschritten verbunden.
Gemäss der EP 0 525 729 wird eine Dekorfolie in Umfangsrichtung direkt auf den Dosenkörper aufgewickelt und am Dosenkörper zu einer geschlossenen Folienhülle verbunden. Das Abtrennen und das Aufbringen eines Folienstückes auf den Dosenkörper ist bei dünnen Folien sehr schwierig, bzw. mit Problemen verbunden. Aus den Schriften US 4 199 851 , DE 197 16 079 und EP 1 153 837 A1 sind Lösungen bekannt, bei denen schrumpffähiges Kunststoff-Flachmaterial um einen Wickeldorn gewickelt, zu geschlossenen Hüllen ausgebildet und als Rundum-Etiketten in axialer Richtung auf Flaschen bzw. Dosen geschoben und fest geschrumpft wird. Das Verschieben der Rundum-Etiketten über die Flaschen bzw. Dosen ist insbesondere bei dünnen Folien mit einer hohen Verformungs- und Beschädigungsgefahr verbunden. Nebst den Betätigungs- und den Reibungskräften können reibungsbedingte elektrostatische Ladungen und damit verbundene variable, auf die Folie wirkende elektrostatische Kräfte auftreten, so dass ein schnelles Übertragen der zylinderförmig geschlossene Folie äusserst störanfällig ist.
Die für Dosen verwendeten Druck- und Bearbeitungsverfahren sind sowohl beim direkten Bedrucken der Dosen als auch beim Bedrucken und Aufbringen von Folien sehr aufwändig. Wenn Folien bedruckt werden, müssen mehr Folienabschnitte hergestellt werden, als benötigte Dosen, weil ja beim Aufbringen der Folien auf ein Metallband oder auf die Dosen mit Ausschuss zu rechnen ist. Wenn direkt auf die Dosen gedruckt wird, so entsteht Dosenausschuss bis der richtige Farbabgleich erzielt ist.
EP 521 606 B1 beschreibt die Herstellung einer dreiteiligen Dose ausgehend von einem Stahlband, das auf einer Seite ein mittels Tiefdruck bedrucktes Folienband und auf der anderen Seite mindestens eine wärmeaushärtende Kunststoffschicht oder eine thermoplastische Harzschicht umfasst. Um eine gute Verbindung zwischen dem Stahlband und dem bedruckten Folienband zu gewährleisten, müssen Heizvorrichtungen mit grosser Ausdehnung eingesetzt werden, weil die hohe Temperatur über eine genügend lange Zeit wirken muss. Wenn die Verbindung ungenügend ist, so können Verformungen, wie das Ausbilden eines verengten Dosenhalses, zu unerwünschten Verformungen der Folie relativ zum Blech führen.
Quer zur Längsausdehnung des Stahlbandes haben die Beschichtungen eine Ausdehnung, die etwas kleiner ist als der Dosenumfang. Vom Stahlband werden Tafeln bzw. Zargen für Dosenmäntel abgetrennt, die anschliessend umgeformt und mittels Widerstandschweissen zu geschlossen Dosenmänteln geformt werden. Die Schweissnaht muss mit Abdeckbeschichtungen überdeckt werden. Die Weiterbearbeitung der Tafeln und insbesondere das Anbringen der Abdeckbeschichtungen ist aufwändig.
Aus der US 2005/0043161 A1 ist ein metallisches Rohrstück bekannt, das ohne Schweissen aus einem Blechstück gebildet wird. Eine Formmaschine bringt das Blech in die geschlossenen Form, bei der die zusammen geführten Enden etwas überlappen und mit Formelementen ineinander eingreifen, wobei eine Klebeschicht mit Leim-, Klebband-, Epoxy-, Harz-, Acryl-, oder Silikon-Komponenten zwischen den Formelementen eine feste Verbindung gewährleistet. Das Ausbilden der ineinander greifenden Formelemente ist aufwändig und die Formelemente beeinträchtigen die Befestigung eines Abschlusselementes am Rohrstück.
EP 1 039 200 A2 beschreib ein Metall-Kunststoff-Verbundrohr, bei dem ein Kunststoff-Innenrohr von einer Metallummantelung umgeben ist, welche innerhalb eines Überlappungsbereichs verklebt ist. Zur Verklebung der überlappenden Metallkontaktschichten wird nicht ein thermoplastisches sondern ein duroplastisches oder ein elastisches Kunststoffmaterial, insbesondere ein Zwei- oder Mehrkomponentenkleber auf EpoxidHarz-Basis bzw. ein Copolymer auf Basis eines vernetzten/vernetzbaren PE verwendet. Als Kleber ist auch ein PEX-Material beschrieben, das vorzugsweise strahlenvernetzt ist.
EP 1 551 918 B1 beschreibt heiss-siegelbare Harzzusammensetzungen, die im Verpackungsbereich einsetzbar sind, wobei durch die entsprechende Wahl des Siegelmaterials kleinere Siegeltemperaturen und -drücke bereits zu hoher Festigkeit führen. Dadurch kann eine hohe Produktionsgeschwindigkeit mit kleinem Energieverbrauch gewährleistet werden. Das Material der beschriebenen Siegelschicht besteht im Wesentlichen aus einer Kombination eines ethylen-ungesättigten Ester-Copolymers mit einem Harz. Bevorzugt sind ein Ethylen-Vinylacetat-Copolymer und ein Harz aus der Gruppe bestehend aus aliphatischen Kohlenwasserstoffharzen, hydrierten aliphatischen Kohlenwasserstoffharzen, aliphatisch/aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, hydrierten aliphatisch/aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffharzen, hydrierten cycloaliphatischen Harzen, cycloaliphatisch/aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, hydrierten cycloaliphatisch/aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, hydrierten aromatischen Kohlenwasserstoffharzen, Polyterpenharzen, Terpen-Phenol-Harzen, Baumharzen, Baumharzestern, hydrierten Baumharzen, hydrierten Baumharzestern, gepfropften Harzen und Mischungen von zwei oder mehr beliebigen hiervon. Ethylene-Vinyl-Acetate-Copolymere sind beispielsweise von ExxonMobil Chemical Company als Escorene® Ultra EVA Copolymer FL01418, FL00112 und UL00109 erhältlich. Harze sind beispielsweise von ExxonMobil Chemical Company als EMPR 104 und EMPR 111 erhältlich.
US 4 065 023 beschreibt Getränkedosen mit einem rohrförmigen Dosenmantel, der in einem Überlappungsbereich mittels eines Verbindungsharzes dicht geschlossen ist. Das Verbindungsharz wird streifenförmig auf einen seitlichen Rand eines Blechs für den Dosenmantel aufgebracht und nach dem Umformen des Blechstücks zum geschlossenen Dosenmantel ausgehärtet, so dass ein stabiles Rohrstück entsteht. Bei der Verwendung eines Biphenol-Formaldehyds kann ein schnelles Aushärten gewährleistet werden. Bei einer beschriebenen Ausführung wird ein Stahlblech, das vorzugswiese mit Chrom beschichtet ist, auf einer Seite, welche die Innenseite des Dosenmantels bildet, mit einer organischen Doseninnenbeschichtung beschichtet. Auf dieser Innenbeschichtung wird in einem streifenförmigen Randbereich ein Polyamid-Klebeband festgesetzt. Auf der Blechseite, welche die Aussenseite des Dosenmantels bildet, wird in einem streifenförmigen Randbereich das Verbindungsharz aufgebracht, welches direkt am Metall haftet. Durch das Zusammenführen und Zusammenpressen der beiden streifenförmigen Randbereiche und das Aushärten des Verbindungsharzes entsteht der verbindende Überlappungsbereich.
WO 99/44768 A1 beschreibt die Herstellung eines zylindrischen Dosenkörpers ohne Schweiss-, Löt- und Faltverbindung. Ein Stück Metallblech wird beidseits mit einem Kunststoffmaterial beschichtet und zum zylindrischen Dosenmantel geformt. Die zusammengeführten Umfangs-Endbereiche werden etwas überlappend aneinander gepresst und so mit Wärme behandelt, dass die Kunststoffschichten im Überlappungs- bzw. Kontaktbereich miteinander verbunden werden. Das bevorzugte Kunststoff-Beschichtungsmaterial umfasst Polyester, Polyolefine, Polyamide und deren Copolymere, insbesondere Polyethyleneterephthalate (PET) und Polypropylene (PP). Bevorzugt wird eine Überlappung in Umfangsrichtung von 2 bis 4mm, eine Dicke des Stahlblechs von 0.027mm oder 0.012mm und eine Dicke der Kunststoffbeschichtung von 0.025 bis 0.050 mm. Es wurde auch beschrieben, dass die Verbindung vom Dosenmantel zu einem stirnseitig angeordneten mit Kunststoff beschichteten Abschlusselement ebenfalls über eine unter Wärmebahandlung entstehende Verbindung der Kunsstoffschichten erzielt werden kann.
Bei den Beispielen sind zwei PET Beschichtungen, nämlich ein Homopolymer basierend auf Terephthalsäure und Äthylen Glykol und ein Copolymer basierend auf Terephthalsäure und einer anderen zweiwertigen Säure oder einem anderen zweiwertigen Alkohol. Bei den Beispielen sind auch zwei PP Beschichtungen, nämlich ein Copolymer mit Polypropylen und wenig Polyethylen und ein Polypropylen Homopolymer. Bei verschiedenen Paaren miteinander verbundener, beschichteter Test-Blechstreifen mit einer Überlappung von 3mm wurden im Rahmen von Dehnungstests beim Reissen Kräfte (pro 1 mm Streifenbreite) im Bereich von 35 bis 91 N/mm festgestellt. Es wurde auch gefunden, dass Stahlblech ohne metallische Oberflächenbeschichtung oder mit einer metallischen Beschichtung verwendet werden kann, insbesondere mit einer elektrolytisch aufgebrachte Chromschicht, oder mit einer Zinnschicht oder dass auch galvanisierter Stahl verwendet werden kann. Zudem kann auch Aluminiumblech eingesetzt werden.
FR 1 026 622 A beschreibt ein Verfahren zum Etikettieren von Dosen, bei dem eine Manschette über einen tiefgezogenen Dosenkörper gezogen wird. Die Manschette bzw. die Etikette wird mittels Falzen oder Bördeln geschlossen.
Es hat sich nun aber gezeigt, dass die bekannten Verbindungen ohne Schweiss-, Löt- und Faltverbindung nicht zu einer kommerziell einsetzbaren Lösung geführt haben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu finden, mit der Dosen einfach und kostengünstig hergestellt werden können, wobei nebst der Dichtheit der Dose auch deren Erscheinung qualitativ hoch stehend sein soll. Die Herstellung soll mit möglichst grosser Flexibilität und mit einfachen Anlagen erfolgen.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte bzw. alternative Ausführungsformen.
Zum Bedrucken von fertigen Dosen werden sehr teure und in der Handhabung aufwändige Druckvorrichtungen verwendet, welche die Dosenherstellung auf Betriebe zur Dosenherstellung einschränken. Das Bedrucken von Tafeln hingegen erfolgt in Druckbetrieben, die auf Spezialdrucke ausgelegt sind und das aufwändige Handhaben der Tafeln beim Drucken beherrschen. Erst mit der Erkenntnis, dass direkt ein Bandmaterial, vorzugsweise ein Metallband fortlaufend mit Dekorflächen bedruckt werden muss, hat sich eine Lösung ergeben, mit der Dosen einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Zum Bedrucken von Bahnen bzw. Bändern gibt es qualitativ hochstehende Druckmaschinen mit hoher Kapazität. Es hat sich nun gezeigt, dass das Bedrucken von Bandmaterial, vorzugsweise von Metallbändern, wesentlich einfacher und qualitativ besser ist als das Bedrucken von Tafeln oder fertigen Dosen. Vom kontinuierlich bzw. fortlaufend bedruckten Metallband können Abschnitte oder Teile davon für die Herstellung der Dosenmäntel verwendet werden. Erst am Ende eines Metallbandes muss ein neues Metallband in der Druckmaschine eingesetzt werden, was bei bekannten Druckmaschinen im Wesentlichen ohne Unterbruch möglich ist. Die verendeten Metallbänder sind sehr lang und müssen daher nicht häufig gewechselt werden. Die flexible und einfach zu betreibende Banddruckanlage zusammen mit der einfachen Dosenherstellung ermöglichen auch das Drucken des Dekors und das Herstellen der Dose beim Abfüllbetrieb.
Zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem in Umfangsrichtung um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel und einem Dosenboden werden Dosenmäntel aus Flachmaterialbereichen hergestellt, die in Umfangsrichtung mit einer Haftverbindung in einem Überlappungsbereich geschlossen sind. An einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird ein Dosenboden befestigt. Bei der erfinderischen Lösung wird zum Herstellen der Dosenmäntel ein Bandmaterial mit den Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel in seiner Längsrichtung durch eine Druckvorrichtung geführt sowie fortlaufend mit Dekorflächen bedruckt. Das Bedrucken des Bandmaterials erfolgt so, dass bei benachbarten Dekorflächen der Abstand zwischen den gleichen Begrenzungslinien in einer ersten Richtung des Bandmaterials, nämlich in dessen Längsrichtung oder in dessen Querrichtung, einer ersten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung einer zweiten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung des Dosenumfangs, nämlich zumindest der Summe aus Dosenumfang und Breite des Überlappungsbereichs entspricht. Vom bedruckten Bandmaterial werden die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel mit je einer Dekorfläche und der anschliessenden ersten Kontaktfläche für den Überlappungsbereich abgetrennt.
Bevorzugt wird als Bandmaterial ein Metallband verwendet. Zum Ausbilden der Haftverbindung bei den aneinander anliegenden Kontaktflächen im Überlappungsbereich wird insbesondere ein Anpressdruck bereitgestellt und/oder Wärme und/oder UV-Licht zugeführt , wobei die Wärme vorzugsweise induktiv über das Metallband zugeführt wird.Erfindungsgemäß erstreckt sich der Überlappungsbereich um mindestens einen Umfang des Dosenmantels und somit ein Bandmaterial verwendet werden kann, dessen Dicke maximal halb so gross ist wie die gewünschte Wandstärke des Dosenmantels. Wenn der Flachmaterialbereich eines Dosenmantels in Umfangsrichtung bei seinen beiden Enden nur eine einzige durchgehende Lage umfasst, ist dieser Bereich als Schwachstelle zu betrachten. Diese Schwachstelle wird vorzugsweise dadurch vermieden oder reduziert, dass sich der Überlappungsbereich über etwas mehr als einen Umfang erstreckt. Versuche mit Flachmaterialbereichen aus einer Metallfolie mit einer Dicke von 0.05mm haben gezeigt, dass der Berstdruck bei Dosenmänteln im Wesentlichen zumindest linear mit der Anzahl vollständiger Umwicklungen ansteigt. Wenn das Flachmaterial in einem Umfangsabschnitt nur einlagig auftrat, so lag der Berstdruck bei ca. 5 bar. Mit jeder zusätzlichen Lage entlang des gesamten Umfangs stieg der Berstdruck um mindestens 5 bar. Gewickelte Dosenmäntel gewährleisten auch im Vergleich mit gleich dicken einschichtigen Dosenmänteln einen höheren Berstdruck.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Druckmaschine auf die an die Dekorfläche anschliessende erste Kontaktfläche für den Überlappungsbereich Material für die Haftverbindung aufgebracht. Ausgehend von einem Standardmetallband kann mit einer kompakten Vorrichtung der qualitativ hochstehende Druck und mindestens eine Komponente für die Haftverbindung bereitgestellt werden.
Wenn das bedruckte Bandmaterial bei der Druckmaschine kontinuierlich entlang seiner Längsrichtung in mindestens zwei Teilbänder aufgeteilt wird, die in Querrichtung je nur die Dekorfläche für einen Dosenmantel aufweisen, so ist das Trennen effizient und die Teilbänder können unabhängig voneinander für die Dosenherstellung verwendet werden.
Wenn die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel fortlaufend bei der Druckmaschine abgetrennt werden, so kann äusserst effizient das Material für die Dosenmäntel bereitgestellt werden.
Vorzugsweise werden die Dosenmäntel auf einem drehbaren Wickeldorn hergestellt, wobei ein Flachmaterialbereich mit einer Dekorfläche und einer ersten Kontaktfläche auf den Wickeldorn aufgewickelt wird, so dass die erste Kontaktfläche im Überlappungsbereich auf die zweite Kontaktfläche trifft. Zum Ausbilden der Haftverbindung zwischen den Kontaktflächen wird zumindest im Überlappungsbereich ein Anpressdruck und/oder Wärme und/oder UV-Licht aufgebracht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verbindung zwischen Dosenmantel und Dosenboden als Haftverbindung ausgebildet, vorzugsweise als formschlüssige Haftverbindung mit aneinander anstehenden Anschlagsflächen des Dosenmantels und des Dosenbodens. Damit können Dosen mit hohen Berstdrücken hergestellt werden.
Beim Drucken können am Metallband Längs-Registermarken angeordnet werden, welche die Steuerung von Trennschritten so ermöglichen, dass die abgetrennten Abschnitte des Metallbandes je mindestens eine vollständige Dekorfläche und Kontaktflächen für einen Überlappungsbereich umfassen. Wenn ein Abschnitt mehrere Dekorflächen mit Kontaktflächen für Überlappungsbereiche umfasst, so wird er in Teile mit je einer Dekorfläche und Kontaktflächen für einen Überlappungsbereich aufgeteilt. Die Abschnitte oder die Teile davon, bzw. die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel, werden zu Dosenmänteln weiterbearbeitet. Das Abtrennen der Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel kann bei der Druckmaschine erfolgen. Gegebenenfalls wird das bedruckte Metallband aufgewickelt und die Abschnitte werden erst später abgetrennt.
Die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel (Abschnitte des Metallbandes oder die Teile der Abschnitte) werden nach dem Trennschritt in die Dosenmantelform umgeformt und im Überlappungsbereich mit einer Haftverbindung, nämlich einer Klebe-, Siegel- oder Kunststoffverbindung, verbunden, so dass in Umfangsrichtung geschlossene Dosenmäntel bereitstehen.
Bei der erfinderischen Herstellung von Dosenmänteln aus Flachmaterialbereichen mit einer metallischen Schicht werden Dekorflächen auf ein kontinuierlich zugeführtes Metallband gedruckt und in der späteren Dosenumfangsrichtung an jede Dekorfläche anschliessend eine erste Kontaktfläche für einen Überlappungsbereich bereitgestellt. Die jeweils an die Dekorfläche anschliessende erste Kontaktfläche liegt beim geschlossenen Dosenmantel an der beim geschlossenen Dosenmantel nach innen gerichteten Oberfläche des Flachmaterialbereichs an und zwar so, dass die beiden in Umfangsrichtung von einander abgewandten Ränder des Dekors beieinander liegen. Dabei entstehen Dosenmäntel, die entlang ihres gesamten Umfangs mit einer Dekorfläche versehen sind und im Überlappungsbereich eine an die Dekorfläche anschliessende erste Kontaktfläche und eine von der Dekorfläche abgewandte, bzw. nach innen gerichtete, zweite Kontaktfläche aufweisen.
Im Überlappungsbereich ist bei den beiden Kontaktflächen eine Haftungsschicht bzw. Verbindungsschicht ausgebildet. Die Haftungsschicht kann gemäss einer der zum Stande der Technik beschriebenen Verbindungen ohne Schweiss-, Löt- und Faltverbindung ausgebildet sein. Entsprechend der gewählten Haftverbindung, nämlich der Klebe, Siegel- oder Kunststoffverbindung, wird zum Erstellen der Haftungsschicht mindestens eine Komponente verwendet. Die verwendeten Komponenten können direkt beim Schliessen der Dosenmäntel aufgebracht werden. Gegebenenfalls ist das Metallband bereits vorbeschichtet oder es wird beim Drucken der Dekorfläche auf den an die Dekorfläche anschliessenden Überlappungsbereich bzw. bei einer Kontaktfläche Material für die Haftverbindung aufgebracht. Um bei den aneinander anliegenden Kontaktflächen im Überlappungsbereich eine feste Verbindung auszubilden, wird vorzugsweise ein Anpressdruck bereitgestellt und/oder Wärme und/oder UV-Licht zugeführt. Bei Zweikomponenten-Verbindungen werden die für das Aushärten nötigen Bedingungen bereitgestellt.
Damit Kunststoffmaterial oder anderes Material für die Haftverbindung genügend gut an der metallischen Oberfläche haftet, wird gegebenenfalls direkt auf die metallische Oberfläche bei den Kontaktflächen ein Haftvermittler aufgebracht und auf diesen Kunststoffmaterial, oder gegebenenfalls auch ein anderes Material für die Haftverbindung. Das Kunststoffmaterial, bzw. das Material für die Haftverbindung, der beiden Kontaktflächen kann dann so miteinander verbunden werden, dass die Dosenmäntel dicht und fest geschlossen sind.
Wenn sich ein Überlappungsbereich um mindestens einen Umfang des Dosenmantels erstreckt so kann ein Metallband verwendet werden, dessen Dicke lediglich halb so gross ist wie die gewünschte Wandstärke des Dosenmantels. Bei Getränkedosen sind Wandstärken von beispielsweise 0.18mm gängig. Diese Wandstärke kann bei einem Überlappungsbereich, der sich um mindestens einen Umfang des Dosenmantels erstreckt, bereits mit einer Metallfolie mit einer Dicke von lediglich 0.09mm erzielt werden. Weil die Haftungsschicht auch noch zur Wandstärke beiträgt, kann auch bereits mit einer Metallfolie deren Dicke lediglich 0.06mm oder 0.07mm beträgt, ein genügend stabiler Dosenmantel hergestellt werden. Drucktests an solchen gewickelten Dosenmänteln haben gezeigt, dass genügend hohe Berstdrücke erzielbar sind.
Beim Verwenden von Metallbändern aus Metallfolien kleiner Dicke entstehen bei gewickelten Dosenmänteln beim aussen liegenden Folienende lediglich kleine Stufen am Umfang. Wenn sich die Metallfolie im Wesentlichen genau über zwei Umfänge des Dosenmantels erstreckt, so kann der Dosenmantel bei den beiden Folienenden flachgedrückt werden, so dass weder auf der Aussenseite des Dosenmantels noch auf der Innenseite eine Stufe in Erscheinung tritt, der mittlere Folienbereich zwischen den beiden Folienenden von aussen nach innen führt und die beiden Folienenden mit Ihren Stirnflächen an den im Wesentlichen radial verlaufenden mittleren Folienbereich anstehen. Dabei ist der Dosenmantel entlang des gesamten Umfangs im Wesentlichen gleich dick, was für die Befestigung von Abschlusselementen vorteilhaft ist. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass bei den beiden Folienenden nur eine durchgehende Folienlage vorliegt, was bei hohen Innendrücken als Schwachstelle zu betrachten ist. Gegebenenfalls kann diese Schwachstelle dadurch vermieden oder reduziert werden, dass die Haftverbindung auch zwischen den Stirnflächen der Folienenden und dem im Wesentlichen radial verlaufenden mittleren Folienbereich ausgebildet wird. Gegebenenfalls erstreckt sich aber der Überlappungsbereich über etwas mehr als einen Umfang.
Es versteht sich von selbst, dass nebst der Lösung bei der der Dosenmantel im Wesentlichen nur eine Lage des Metallbandes bzw. der Metallfolie aufweist und der Überlappungsbereich nur gerade so gross ist, dass die benötigte minimale Druckstabilität eingehalten werden kann, auch alle Lösungen vorteilhaft sind bei denen sich der Überlappungsbereich im Wesentlichen über ein ganzzahliges Vielfaches des Umfangs erstreckt. Mit zunehmender Anzahl Wicklungen kann die Foliendicke entsprechend reduziert werden, so dass die Wandstärke des Dosenmantels im Wesentlichen gleich bleibt.
Zum Bedrucken können alle bekannten Druckverfahren eingesetzt werden, wobei vorzugsweise mindestens ein Offset- oder ein Flexo- oder ein Sieb-Druckverfahren verwendet wird. Weil das Aushärten bzw. Trocknen der Farben beim Bedrucken für das anschliessende Weiterverarbeiten oder für das anschliessende Aufwickeln auf einen Coil sehr schnell erfolgen muss, wird die Farbe vorzugsweise mittels UV gehärtet. Über die Farben kann noch eine Deckschicht aufgetragen oder aufgedruckt werden, welche etwa eine glatte Oberfläche und eine gewisse Kratzfestikeit gewährleistet.
Eine Längs-Registermarke im Bereich jeder Dekorfläche erlaubt die gewünschte Steuerung der Trennschritte. Wenn zwischen zwei aufeinanderfolgenden Dekorflächen ein kleiner Abstand oder gegebenenfalls ein Überlappungsbereich ausgebildet ist, kann auch ein Rand der Dekorfläche als Längs-Registermarke verwendet werden. Vorzugsweise wird aber eine charakteristische im Dekor oder gegebenenfalls am Rand der Dekorfläche aufgedruckte Längs-Registermarke verwendet. Weil keine Laser-Verbindung am Dosenmantel oder zu einem Dosenboden ausgebildet wird, muss kein Randbereich des Dosenmantels frei vom Dekor gehalten werden.
Wenn auf das Metallband quer zu dessen Längsrichtung mindestens zwei Dekorflächen nebeneinander aufgedruckt werden, so muss das Metallband in die entsprechende Anzahl von Teilbahnen aufgeteilt werden. Weil die beiden Längsseiten jeder Teilbahn, oder gegebenenfalls der Abschnitte davon, nicht stumpf zusammengeführt und mittels Laserschweissen verbunden werden, sind druckfreie Randbereiche und exakte Ränder nicht nötig.
Damit verschiedene Farben auf dem Metallband sehr gut halten, wird vor dem Bedrucken vorzugsweise eine Grundierung aufgetragen oder aufgedruckt. Die Grundierung kann einerseits auf das Haften an der metallischen Oberfläche und andererseits auf das Bereitstellen einer bedruckbaren Oberfläche ausgerichtet werden. Wenn diese beiden Aufgaben nicht vom gleichen Lack gelöst werden, so kann ein Primer für das Haften und darauf ein Decklack für die bedruckbare Oberfläche aufgetragen werden. Besonders vorteilhaft ist eine Grundierung die als Blechband-Beschichtung bzw. Coil Coating aufgetragen wird.
Beim Coil Coating werden gewalzte Metallbänder organisch beschichtet, wobei aufgrund der einfachen Geometrie ein hoher Auftragswirkungsgrad erreicht werden kann. Die dabei notwendigen Schritte beschränken sich auf das Lackieren und das Trocknen. Gegebenenfalls wird auch noch eine Reinigung, eine Vorbehandlung und/oder eine Nachbehandlung durchgeführt. Wenn auf die Oberfläche des Metallbandes keine Fette und Öle aufgebracht wurden, so kann auf eine Reinigung verzichtet werden. Es ist beispielsweise möglich eine erste Lackschicht (Primer) in einem Walzverfahren aufzutragen, bei etwa 240 °C einzubrennen, anschließend eine zweite Lackschicht (Decklack) wiederum im Walzverfahren aufzutragen und wieder bei etwa 240 °C einzubrennen. Anschliessend kann das Metallband zu einem Coil aufgerollt oder direkt weiter verarbeitet werden. Die aufgebrachten Lacksichten werden vorzugsweise so gewählt, dass mit bzw. auf Ihnen die Haftverbindung ausgebildet werden kann.
Weil der Coil Coating Schritt am besten direkt bei der Herstellung des Metallbandes durchgeführt wird, handelt es sich bei mit Coil Coating grundierten Metallbändern um Spezialprodukte. Wenn nun für die Dosenherstellung ein solches spezielles Ausgangsprodukt nötig ist, kann dies zu unerwünschten Engpässen oder Problemen führen. Es ist zweckmässig die Dosen ausgehend von Metallbändern herzustellen, die überall problemlos erhältlich sind. Die gängigen Stahlbänder sind gegen Oxidation mit einer Zinn- oder Chrom-Beschichtung sowie gegebenenfalls mit Fett oder Öl geschützt. Damit gängige Metallbänder verwendet werden können, wird das Metallband gegebenenfalls gereinigt und/oder gebürstet und dann direkt vor dem Bedrucken mit einer Grundierung versehen. Die Grundierung kann direkt von einer Druckmaschine aufgetragen werden, insbesondere nur im Bereich der zu druckenden Dekorflächen und gegebenenfalls im Bereich der ersten Kontaktfläche für den Überlappungsbereich neben den Dekorflächen. Dabei muss die Grundierung aber schnell härten, was vorzugsweise mit einer unter UV Bestrahlung härtenden Grundierung erzielt wird.
Es können lösungsmittelhaltige Lacksysteme oder Zweikomponentensysteme (2K-Lacke) aus Harz und Härter eingesetzt werden. Es sind aber auch Systeme mit unter UV härtenden Grundierungen vorteilhaft. Gängige Lacksysteme basieren auf Polyester und Polyurethan (und Kombinationen), Epoxiharz und Polyvinylidenfluorid (PVDF). Polyurethanlacke kommen als 1- und 2-Komponenten-Systeme zur Anwendung. Die Härtung wird bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur durchgeführt. Bei 2-Komponentensystemen kann Polyisocyanat und eine polyalkoholhaltige Komponente verwendet werden. Polyurethanlacke sind insbesondere auch für Coil-Coating-Verfahren geeignet. Erste für Metall geeignete Lacke waren Nitrocelluloselacke mit Alkydharzen. Alkydharze können mit vielen anderen Filmbildnern kombiniert werden, etwa mit Phenolharzen und Epoxiharzen. Polyvinylester besitzen eine gute Klebekraft und haften gut auf metallischen Flächen. Acrylharze können in Kombination mit anderen Harzen auf Metall eingesetzt werden.
Die Oberfläche der Grundierung wird so gewählt, dass günstige Druckverfahren mit günstigen Druckfarben eingesetzt werden können. Es kann beispielsweise eine Standard-Offset-Druckmaschine (Folienzylinder und Gummituchzylinder) mit den vielseitig verwendeten und dabei günstigen ölbasierten Farben eingesetzt werden. Nebst Haetset-Rollenoffset-Druckfarben sind gegebenenfalls auch wasserverdünnbare oder UV härtbare Farben und Farben mit Lösungsmitteln einsetzbar, die bei tieferen Temperaturen trocknen. Nebst dem Offsetdruck können auch Flexodruck-, Verpackungs-Tiefdruck- und Siebdruckverfahren vorteilhaft eingesetzt werden. Beim Flexodruck wird dünnflüssige Farbe (UV härtbar, lösemittelbasiert oder wasserbasiert) von einer Tauchwalze zur Auftragswalze geführt und die Auftragswalze überträgt den Farbfilm auf die erhabenen Druckformen des Formzylinders. Beim Tiefdruck wird die Druckform mit den Vertiefungen durch Eintauchen in dünnflüssige Farbe eingefärbt und überflüssige Farbe mit einem Stahlmesser (Rakel) abgezogen.
Im Verpackungsbereich wird häufig mit Echtfarbtönen und gegebenenfalls auch mit Grundierungen gearbeitet. Aus diesem Grund sind die Maschinen meist mit einer grossen Anzahl Farbwerken ausgestattet. Bei Reihen-Mehrzylindermaschinen weist jedes Druckwerk einen eigenen Druckwerkständer mit Gegendruckzylinder auf und das Metallband legt zwischen den Druckwerken eine längere Trocknungsstrecke zurück. Beim Siebdruck wird die Druckfarbe mit einer Gummirakel durch ein feinmaschiges Gewebe hindurch auf das zu bedruckende Metallband bzw. dessen Lackschicht gedruckt. An denjenigen Stellen des Gewebes, wo dem Druckbild entsprechend keine Farbe gedruckt werden soll, werden die Maschenöffnungen des Gewebes durch eine Schablone farbundurchlässig gemacht. Im Vergleich zu anderen Druckverfahren ist die Geschwindigkeit kleiner. Für den Siebdruck werden sehr viele Farbsorten angeboten. Sie unterscheiden sich vor allem in ihren Haftungseigenschaften, Beständigkeiten auf verschiedenen Materialien und in ihrem Trocknungsverhalten. Aufgrund des grossen Farbangebotes kann gegebenenfalls auch eine Farbe eingesetzt werden, welche direkt auf das Metall aufgetragen werden kann und dazu gegebenenfalls ähnliche Binder aufweist, wie die vorne beschriebene Grundierung. Um ein schnelles Trocknen bzw. Härten der Farbe zu erzielen, werden vorzugsweise Farben verwendet, die mit UV Licht oder gegebenenfalls mit Elektronenstrahlen gehärtet werden können.
Offsetdruck kommt vor allem dann zur Anwendung, wenn höchste qualitative Anforderungen bezüglich Rasterdruck und Farbtreue gefordert sind. In Kombination mit Siebdruck, Heissfolienprägedruck oder Kaltfoliendruck können spezielle Effekte erzeugt werden. Günstige Druckplatten bzw. Druckwalzen mit flexiblen Druckplatten sowie der hohe Standardisierungsgrad im Offsetdruck machen dieses Verfahren auch interessant für das Drucken von einfacheren Dekors zu attraktiven Preisen. Überall dort, wo hohe Deckung, Detailgenauigkeit und Farbkraft gefordert werden, um brilliante, hochwertige Bildwirkungen zu erzielen, eignet sich Siebdruck ausgezeichnet. Mittels Lackauftrag werden Spezialeffekte wie zum Beispiel Reliefs ermöglicht. Duftlacke, thermochromatische Farben und Glitzerfarben sind nur einige Beispiele für Anwendungsfelder des Siebdrucks. Mit dem Siebdruckverfahren lässt sich zudem jedes Dekor mit der Blindenschrift Braille versehen.
Für die Herstellung von Rundsiebdruckformen werden flexible Siebdruckplatten verwendet die durch Belichten und weitere Bearbeitungsschritte die gewünschte Farbdurchlässigkeit erhalten. Die Verarbeitung ist gleichwertig zu anderen fotopolymeren Druckplatten, wie sie für den Buchdruck und den Flexodruck verwendet werden. Sämtliche Arbeitsschritte können mit wenigen, einfachen Hilfseinrichtungen rasch ausgeführt werden. Vom Reprofilm bis zur einsatzfähigen Druckform benötigt man weniger als 30 Minuten. Die Siebdruckplatten können auch ohne analogen Film digital bebildert werden.
Beim Bedrucken der Dekorflächen kann auch eine Farbwerk ähnliche Behandlungsstation vorgesehen werden, welche mindestens eine Haftungsschicht auf erste Kontaktflächen der Überlappungsbereiche neben den Dekorflächen aufbringt. Es versteht sich von selbst, dass zumindest eine Komponente für die Haftungsschicht auch mit einer Extrusionsvorrichtung mit einer entsprechenden Extrusionsdüse aufgetragen werden kann. Die so aufgebrachte Haftungsschicht bildet eine Kontaktfläche für die Haftverbindung. Gegebenenfalls kann diese Haftungsschicht beim Schliessen der Dosenmäntel mit einer unbehandelten zweiten Kontaktfläche auf der, der bedruckten Fläche des Metallbandes gegenüber liegenden, Unterseite verbunden werden. Vorzugsweise ist die Unterseite des Metallbandes zumindest bei der Kontaktfläche für die Haftverbindung bereits vorbeschichtet. Gegebenenfalls wird auch die Unterseite des Metallbands mit einer Farbwerk ähnlichen Behandlungsstation oder mit einer Extrusonsvorrichtung beschichtet, wobei das Metallband gegebenenfalls auch mit umgekehrt ausgerichteten Oberflächen durch eine Farbwerk ähnliche Behandlungsstation geführt wird, welche mindestens eine Haftungsschicht auf die von den Dekorflächen abgewandte Bandoberfläche bzw. zweite Kontaktfläche aufträgt.
Gegebenenfalls umfasst die Druckmaschine auch eine Prägestation, bei der das Metallband beispielsweise mit Prägewalzen bearbeitet wird. Am Ende der Druckmaschine kann eine Längsschneideinrichtung angeordnet werden, welche das bedruckte und geschlitzte Metallband in Teilbänder aufteilt. Die Teilbänder können aufgerollt und zwischengelagert, oder direkt parallel weiterverarbeitet werden.
An mindestens einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird vorzugsweise ein Anschlussbereich ausgeformt, an dem gegebenenfalls mit einer weiteren Haftverbindung ein Abschlussteil befestigt werden kann. Gegebenenfalls werden mit einem Digitaldrucksystem zusätzliche Dekor- oder Informationselemente am Dosenmantel aufgedruckt, wobei dies vorzugsweise erst vor oder nach der Abfüllanlage erfolgt und dabei erlaubt spezifische, insbesondere individualisierte, Informationen auf den Dosen anzubringen.
Bei Ausführungsformen, die am Ende der Druckvorrichtung direkt Abschnitte bereitstellen, wird dort eine Trenneinrichtung angeordnet, welche am flachen Metallband in Normalebenen zur Längsachse des Metallbandes Trennlinien durch das Metallband ausbildet. Weil das Metallband beim Drucken kontinuierlich entlang der Bandachse in Bewegung ist, umfasst die Trenneinrichtung Schneidelemente, die bei ihrer Schneidbewegung zusätzlich mit dem Metallband mitbewegt werden.
Eine einfach aufgebaute Schneideinrichtung umfasst eine drehende Trommel mit radial vorstehenden Schneidkanten. Die Drehachse der Trommel ist orthogonal zur Bandachse angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der Bandabschnitte entspricht, wobei die Schneidkanten in entsprechenden Umfangsabständen an der zylindrischen Aussenfläch der Trommel angeordnet sind und dabei in Ebenen parallel zur Drehachse liegen. Für einen effizienten Trennschritt ist es zweckmässig, wenn die Schneidkante mit einer Stützkante zusammenwirkt. Weil die Wandstärke des Metallbandes sehr klein ist und der Trommeldurchmesser genügend gross ist, steht die Ebene der Schneidkante während des Schneidvorgangs nahezu senkrecht zur Bandachse und die entstehende Schnittlinie liegt dann nahezu in einer Normalebene zur Bandachse.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird zumindest an einen Teilbereich einer Kontaktfläche jedes Flachmaterialbereiches eine Haftklebstoff-Schicht übertragen, wobei die Haftklebstoff-Sicht auf einem Trägerband zugeführt und mit einer Anpressvorrichtung übertragen wird. Weil die übertragenen Haftklebstoff-Bereiche der Kontaktflächen frei zugänglich sind, müssen die Flachmaterialbereiche nach dem Übertragen der Haftklebstoff-Schicht möglichst direkt zu Dosenmänteln gewickelt werden, wobei mit einer Anpresskraft bei den Haftklebstoff-Bereichen eine feste Verbindung erzielt wird. Für die Herstellung von Dosenmäntel mit einer Innenbeschichtung werden die Flachmaterialbereiche vorzugsweise auf einen Wickeldorn mit einer vorgängig aufgewickelten und geschlossenen Innenfolie aufgewickelt.
An mindestens einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird vorzugsweise ein Anschlussbereich ausgeformt, an dem ein Abschlussteil befestigt werden kann. Gegebenenfalls werden mit einem Digitaldrucksystem zusätzliche Dekor- oder Informationselemente am Dosenmantel aufgedruckt, wobei dies vorzugsweise erst vor oder nach der Abfüllanlage erfolgt und dabei erlaubt spezifische, insbesondere individualisierte, Informationen auf den Dosen anzubringen.
Die Bearbeitungsschritte der Dosenteile können im Wesentlichen unabhängig von den Drucklinien durchgeführt werden. Erst wenn ein grosser Teil der Drucklinien Probleme hat muss die Dosenproduktion eventuell gestoppt werden. Es ist zweckmässig mehr Drucklinien vorzusehen, als für den Durchsatz der Dosenproduktion nötig wäre. Dadurch kann ein unerwünschter Rückstau vor dem Drucken verhindert werden.
Bei parallelen Drucklinien können die einzelnen Linien verschiedene Dekors drucken und die bedruckten Dosenmäntel getrennt der weiteren Bearbeitung zuführen. Vorzugsweise gelangen die bedruckten Dosenmäntel aber anschliessend an die Drucklinien in einen gemeinsamen Staubereich aus dem sie dem nächsten Dosen-Herstellungsschritt zugeführt werden.
Vorzugsweise erfolgt das Bedrucken und/oder Herstellen der Dosenkörper erst direkt vor dem Befüllen der Dosen.
Für die Haftverbindung zwischen den Kontaktflächen des Überlappungsbereiches eines Dosenmantels kann nebst den unter Wärmezufuhr erzeugten Siegel- oder Kunststoffverbindungen auch ein Klebstoff eingesetzt werden, der durch Flächenhaftung (Adhäsion) und innere Festigkeit (Kohäsion) eine genügend starke und beständige Verbindung gewährleistet. Wenn die Klebstoffe nach der Art und Weise der Verfestigung eingeteilt werden, so gibt es Klebstoffe, welche die Haftverbindung durch physikalisches Abbinden, durch chemisches Härten oder mittels Hafteigenschaften ohne Verfestigungsmechanismus erzielen. Die Haftklebstoffe sind von Klebbändern oder Selbstklebeetiketten bekannt und können beim Auftragen auf den Träger physikalisch abbinden oder chemisch härten. Anschliessend weisen sie eine im Wesentlichen konstante Hafteigenschaft ohne weitergehende Verfestigung auf und müssen daher nicht zeitlich gebunden an einen Verfestigungsvorgang in die gewünschte Haftverbindung gebracht werden.
Für Verbindungen zwischen Metalloberflächen, bzw. metallischen Kontaktflächen, sind chemisch härtende Klebstoffe, insbesondere die Polymerisationsklebstoffe gut geeignet. Grundsätzlich unterscheidet man bei den Reaktionsklebstoffen zwischen zwei- (oder mehr-) komponentigen und ein-komponentigen Systemen. Bei 2-Komponenten-Klebstoffen werden zwei räumlich getrennte Zubereitungen eingesetzt, die meist mit "A" und "B" bezeichnet sind. In diesen befinden sich die Monomere als Grundbausteine des bei der Reaktion entstehenden Polymers. Eine der beiden Zubereitungen enthält Harzmonomere (oder auch Binder), während die andere Härter enthält. Mit dem Kontakt von Harz und Härter startet die chemische Reaktion zum Klebstoffpolymer. Dies bedingt, dass 2-Komponenten-Klebstoffe nur innerhalb der sog. Topfzeit verarbeitbar sind. Nach dem Aufbringen des Klebstoffs folgt die Aushärtezeit, in der sich die Endfestigkeit der Verklebung aufbaut. Diese Aushärtezeit wird stark von der Zusammensetzung des Klebstoffs und von äusseren Einflüssen, besonders der Temperatur, beeinflusst. Eine Temperaturerhöhung führt zu einer beschleunigten Aushärtung und oft auch zu einer höheren Festigkeit. Besonders geeignete Polymerisationsklebstoffen sind Methylmethacrylat-Klebstoffe (MMA), welche UV-, Chemikalien- und Wasserbeständig und für Einsatztemperaturen von -40 bis +120 °Celsius geeignet sind.
Wenn Klebstoffe eingesetzt werden, die in der Haftverbindung chemisch härten, so ist es zum Erzielen einer konstanten Verbindungsqualität zweckmässig diese Klebstoffe direkt vor dem Schliessen der Dosenmäntel oder des Rohres aufzubringen. Das Auftragen von Klebstoff verlangt aber eine Anlage mit einem komplexeren Aufbau und einem aufwändigeren Betrieb.
Bei einer bevorzugte Ausführungsform wird mindestens eine Komponente für die Haftverbindung vor dem Abtrennen von Flachmaterialbereichen auf das Bandmaterial mit den Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel aufgebracht. Beispielsweise können die Komponenten für Siegel- oder Kunststoffverbindungen auf das Bandmaterial aufgebracht werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird ein Haftklebstoff auf das Bandmaterial aufgebracht, der beim Schliessen der Dosenmäntel zwischen den Kontaktflächen des Überlappungsbereiches ohne Verfestigungsmechanismus lediglich durch Andrücken eine Haftverbindung ausbildet. Dadurch kann beim Schliessen der Dosenmäntel auf Auftragsvorrichtungen für Klebstoffe und auf Heizvorrichtungen für Siegel- oder Kunststoffverbindungen verzichtet werden.
Zum Bereitstellen von Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel wird vorzugsweise ein Metallband verwendet, das zum Ausbilden der Haftverbindung jedes Dosenmantels zumindest bei jeweils einer der im Überlappungsbereich miteinander verbundenen Kontaktflächen eine Haftklebstoff-Schicht aufweist, wobei beim Ausbilden der Haftverbindung bei den miteinander zu verbindenden Kontaktflächen ein Anpressdruck bereitgestellt wird.
Damit die Haftfähigkeit der freien Oberfläche von auf das Bandmaterial aufgebrachten Bereichen, oder vorzugsweise von einer durchgehenden Schicht, mit Haftklebstoff vor dem Schliessen der Dosenmäntel nicht beeinträchtigt werden kann, ist auf der freien Oberfläche des Haftklebstoffs eine Schutzschicht angeordnet. Vorzugsweise ist das Bandmaterial eine Schicht eines mehrschichtigen Materialverbundes, der zumindest das bedruckte Bandmaterial, eine gut mit der von der bedruckten Seite des Bandmaterials abgewandten Innenseite des Bandmaterials verbundene Haftklebstoff-Schicht und ein vorzugsweise mit einer Silikonschicht versehenes Trägerband umfasst, welches die Schutzschicht für den Haftklebstoff bildet und aufgrund einer reduzierten Haftung an der Haftklebstoff-Schicht gut von dieser abgelöst werden kann. Der mehrschichtige Materialverbund kann vorteilhaft aufgebaut werden, indem ein Trägerband mit einer Trennbeschichtung und auf dieser Trennbeschichtung mit Haftklebstoff beschichtet wird. Das Bandmaterial für die Dosenmäntel, vorzugsweise ein Metallband, wird dann an die Haftklebstoff-Schicht des Trägerbandes angepresst, wobei die Kontaktfläche des Bandmaterials für eine dauerhafte Verbindung mit dem Haftkleber vorzugsweise bearbeitet, insbesondere entfettet oder beschichtet ist.
Aus dem Gebiet der Selbstklebeetiketten ist eine grosse Auswahl von Haftklebstoffen bekannt, insbesondere solche mit starker Haftfähigkeit und Beständigkeit in grossen Bereichen der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Besonders geeignet für die Herstellung von Dosenmänteln, insbesondere solchen mit Abschnitten aus metallischem Bandmaterial, sind Haftklebstoffe auf Acrylatbasis. Für Spezialanwendungen sind auch UV-polymerisierbare Haftklebstoffe einsetzbar. Letztere sind bei Raumtemperatur flüssig und lassen sich anstelle einer Druckfarbe über ein Sieb- oder Flexodruckwerk verarbeiten. Der Klebstoff (zum Beispiel Novarad RCL 6011) kann bei Bedarf auch nur partiell an den gewünschten Stellen aufgetragen werden. Direkt nach dem Klebstoffauftrag erfolgt eine UV-Vernetzung, wodurch der Klebstoff polymerisiert, er erhält also eine innere Festigkeit sowie eine klebrige Oberfläche.
Der mehrschichtige Materialverbund entspricht somit einem bei Selbstklebeetiketten gängigen Aufbau, wobei das Bandmaterial für die Dosenmäntel vorzugsweise aus Metall gebildet ist. Wie bei der Herstellung von Selbstklebeetiketten wird das Bandmaterial für die Dosenmäntel mit der Haftklebstoff-Schicht und dem Trägerband versehen. Dieser mehrschichtige Materialverbund kann auf Grossrollen aufgewickelt werden. Anschliessend wird der mehrschichtige Materialverbund in seiner Längsrichtung durch eine Druckmaschine geführt. In Druckschritten wird der Materialverbund auf der Seite mit dem Bandmaterial für die Dosenmäntel mit Dekorflächen bedruckt. Vom bedruckten Bandmaterial werden die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel ausgestanzt, das heisst das Flachmaterial für die Dosenmäntel wird als oberste Schicht des Materialverbundes gemäss der Kontur der benötigten Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel geschnitten. Das Stanzen am bandförmigen Materialverbund bei der Druckmaschine kann einfach mit zwei zusammenwirkenden Trommeln erzielt werden, wobei zumindest an einer der beiden Trommeln Schneidkanten ausgebildet sind, welche die gewünschten Schnittlinien ausbilden.
Das Stanzen erzielt mindestens eine Schnittlinie quer zur Längsachse des Bandmaterials. Gegebenenfalls werden Rechtecke aus dem Bandmaterial ausgestanzt und das sogenannte Gitter, nämlich das Material um diese Rechtecke, wird abgezogen. Beim Stanzen der Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel darf das Trägerband nicht verletzt werden. Nach dem Ausstanzen und gegebenenfalls dem Abziehen des Gitters umfasst der bandförmige Materialverbund das Trägerband und die davon ablösbaren Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel, die auf einer Seite das aufgedruckte Dekor und auf der anderen Seite eine Schicht mit Haftklebstoff umfassen.
Das Trägerband kann quer zu seiner Längsrichtung mehr als einen ablösbaren Flachmaterialbereich für die Dosenmäntel umfassen, wobei es dann in einem Konfektionierschritt zu einbahnigen Dosenmantelbahnen geschnitten wird. Wenn das Trägerband mit den ablösbaren Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel zu Rollen aufgewickelt wird, so kann die Dosenherstellung von der Druckvorrichtung entkoppelt durchgeführt werden.
Bei der Dosenherstellung muss bei den aus Flachmaterialbereichen hergestellt Dosenmäntel zwischen den Kontaktflächen des Überlappungsbereiches eine Haftverbindung ausgebildet werden. Zumindest im Bereich dieser Haftverbindung muss ein entsprechender Bereich des Trägerbandes von der Schicht mit dem Haftklebstoff entfernt sein.
Gegebenenfalls werden die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel vom Trägerband abgelöst und so in die gewünschte Mantelform umgeformt, dass ein Bereich der Schicht des Haftklebstoffs die gewünschte Haftverbindung im Überlappungsbereich bildet. Zum Ablösen der Flachmaterialbereiche wird das Trägerband straff über eine klingenförmige Spendekante gezogen. Dabei löst sich vom Trägerband der Flachmaterialbereich mit der Schicht des Haftklebstoffs wegen der grösseren Steifigkeit des Flachmaterialbereichs und der reduzierten Haftung des Trägerbandes an der Schicht des Haftklebstoffs. Für ein gutes Ablösen wird das Trägerband möglichst dünn und der Flachmaterialbereich bzw. das Bandmaterial mit genügender Steifigkeit gewählt. Zudem wird die Haftung zwischen dem Haftklebstoff und dem Trägerband bzw. dessen Trennbeschichtung so gewählt, dass die Ablösung erst an der Spendekante und nicht an Umlenkrollen erfolgt.
Wenn nun der abgelöste Flachmaterialbereich vorzugsweise auf einem Wickeldorn zu einem Dosenmantel geformt wird, so ist dem Wickeldorn und nach dem Trennen vom Wickeldorn dem Doseninnern eine Schicht des Haftklebstoffs zugewandt, welche sich aufgrund der Hafteigenschaft nicht als Innenbeschichtung eignet. Um eine geeignete Innenbeschichtung bereitzustellen und das Lösen des Dosenmantels von einem gegebenenfalls verwendeten Wickeldorn zu erleichtern, kann auf einem Wickeldorn zuerst eine folienförmige Innenschicht aufgewickelt und diese in einem Überlappungsbereich dicht verschlossen werden. Auf diese rohrförmig geschlossene Innenschicht kann dann ein abgelöster Flachmaterialbereich aufgewickelt und mit seinem Überlappungsbereich dicht verschlossen werden. Die folienförmige Innenbeschichtung kann an der nach aussen gerichteten Oberfläche so ausgebildet sein, dass der daran anliegende Haftklebstoff des Flachmaterialbereichs eine feste Verbindung erzeugt, was die Stabilität des Dosenmantels erhöht. Wenn die Innenbeschichtung nach dem Gebrauch der Dose, bzw. beim Zerlegen derselben, vom Flachmaterialbereich getrennt werden soll, so wird zwischen der Innenbeschichtung und dem daran anliegenden Haftklebstoff des Flachmaterialbereichs nur eine minimale Haftung vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden für die Innenschicht direkt Abschnitte des Trägerbandes verwendet, welche ja nach dem Ablösen der Flachmaterialbereiche für eine solche Verwendung zur Verfügung stehen. Dadurch wird der gesamte Materialverbrauch verkleinert. Auch die schwache Haftung zwischen der Trennbeschichtung des Trägerbandes und der Haftklebstoff-Schicht an den Flachmaterialbereichen ist zusammen mit der Formstabilität genügend gross um die Innenschicht am Flachmaterialbereich zu halten. Wenn Abschnitte des Trägerbandes als Innenschicht verwendet werden, so kann ein Trägerband verwendet werden, das an der von der Trennbeschichtung abgewandten Seite mit einer für die jeweilige Dosenfüllung geeigneten Innenbeschichtung versehen ist. Gegebenenfalls können die Abschnitte des Trägerbandes so eingesetzt werden, dass die Trennbeschichtung nach innen gerichtet ist und dabei eine Innenbeschichtung bildet. Entsprechend wird die von der Trennbeschichtung abgewandte Seite des Trägerbandes vorzugsweise so gewählt, dass sie gut an der Haftklebstoff-Schicht haftet.
Bei den Lösungen, die für die Innenschicht Abschnitte des Trägerbandes verwenden, werden diese Abschnitte vorzugsweise bereits bei der Druckmaschine ausgestanzt, das heisst das Trägerband wird als unterste Schicht des Materialverbundes gemäss der Kontur der benötigten Abschnitte für die Innenschicht geschnitten. Das Ausstanzen umfasst mindestens eine Schnittlinie quer zur Längsachse des Bandmaterials. Gegebenenfalls werden Rechtecke aus dem Bandmaterial ausgestanzt und das sogenannte Gitter, nämlich das Material um diese Rechtecke, wird abgezogen. Beim Stanzen der Abschnitte des Trägerbandes darf das Bandmaterial mit den Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel nicht verletzt werden. Das Stanzen am bandförmigen Materialverbund bei der Druckmaschine kann einfach mit zwei zusammenwirkenden Trommeln erzielt werden, wobei zumindest an einer der beiden Trommeln Schneidkanten ausgebildet sind, welche die gewünschten Schnittlinien ausbilden.
Nach dem beidseitigen Ausstanzen (Bandmaterial und Trägerband) und gegebenenfalls dem Abziehen von Gittern umfasst der bandförmige Materialverbund Abschnitte des Trägerbandes und die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel, die auf einer Seite das aufgedruckte Dekor und auf der anderen Seite eine Schicht mit Haftklebstoff umfassen. Damit dar Materialverbund nach dem Stanzen noch als zusammenhängendes Band weitergeführt werden kann, sind die Ränder der Abschnitte des Trägerbandes und der Flachmaterialbereiche in Bandlängsrichtung zueinander versetzt angeordnet. Jeder Abschnitt des Trägerbandes bildet eine Verbindungen zwischen aneinander anschliessenden Flachmaterialbereichen, welche Verbindung die Weiterführung des bandförmigen Materialverbundes ermöglicht, bzw. die dazu nötige Zugkraft aufnehmen kann. Weil die Überlappungsbereiche der Innenschicht und der zu Dosenmänteln umgeformten Flachmaterialbereiche unterschiedlich gross bzw. breit sein können, können sich die Abstände zwischen den Abschnitten des Trägerbandes und den Flachmaterialbereichen unterscheiden.
Weil nun ein zusammenhängendes Trägerband fehlt, kann das Ablösen der Flachmaterialbereiche nicht dadurch erzielt werden, dass das Trägerband um eine Spenderkante gezogenen wird. Zudem müssen die Zugkräfte in einem Zuführbereich vor dem Ablösen der Flachmaterialbereiche auf den bandförmigen Materialverbund übertragen werden und dabei das freie Ende nach vorne bewegen. Bei einem möglichen Trennvorgang wird jeweils die Vorderseite eines Flachmaterialbereiches ergriffen und mit dem am Flachmaterialbereiche haftenden Abschnitt des Trägerbandes um eine Spendekante gezogen, so dass sich der nächste Flachmaterialbereich vom Abschnitt des Trägerbandes zwischen den beiden Flachmaterialbereichen ablöst. Dadurch erhält man Elemente mit je einem Flachmaterialbereich und einem Abschnitt des Trägerbandes, wobei diese Teile nur teilweise überlappen. Diese Elemente können vom Abschnitt des Trägerbandes her auf einen Wickeldorn gewickelt werden, so dass vorzugsweise ein dicht geschlossenes Schlauchelement entsteht, indem die aneinander anliegenden Bereiche des Abschnitts des Trägerbandes verbunden werden, beispielsweise mit einer Klebverbindung oder mit einer durch Wärmezufuhr erzielten Siegel- oder Kunststoffverbindung. Der anschliessend aufgewickelte Flachmaterialbereich bildet im Überlappungsbereich die Haftverbindung aus und gewährleistet damit dass der entstandene Dosenmantel dauerhaft geschlossen ist. Gegebenenfalls werden aber die beiden Elemente durch eine Bewegung mit dem Abschnitt des Trägerbandes voraus über eine Spendekante voneinander getrennt. Dann kann der Abschnitt des Trägerbandes vor dem Wickeln auf dem Wickeldorn noch so gedreht werden, dass die Trennschicht gegen das Innere des entstehenden Dosenmantels gerichtet ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden ebenfalls Abschnitte des Trägerbandes als Innenschicht eingesetzt, wobei aber bei der Herstellung der Dosenmäntel nicht Flachmaterialbereiche vom Trägerband abgelöst werden, sondern in Bandvorwärtsrichtung vorausgehende Anfangsbereiche der Abschnitte des Trägerbands von den Flachmaterialbereichen abgelöst und zumindest einmal um einen Wickeldorn gewickelt und vorzugsweise schlauchförmig geschlossen werden. Zum Ablösen der Anfangsbereiche der Abschnitte des Trägerbandes kann eine Walze mit Saugbereich eingesetzt werden, wobei die Saugkraft so eingestellt wird, dss das Trägerband von der Haftklebstoff-Schicht abgelöst wird. Zum dichten Schiessen wird gegebenenfalls eine Klebeverbindung oder mit Wärme eine Siegel- oder Kunststoffverbindung zwischen den aneinander anliegenden Bereichen des Abschnitts des Trägerbandes ausgebildet. Anschliessend wird ein Umfang des Wickeldornes mit dem Materialverbund also dem Abschnitt des Trägerbandes und einem daran anliegenden Flachmaterialbereich umwickelt. Während einer weiteren Umwicklung des Wickeldornes wird dann lediglich der Rest des Flachmaterialbereichs mit dem Haftklebstoff aber ohne Trägerband aufgewickelt, so dass dabei die Haftverbindung im Überlappungsbereich entsteht. Der Abschnitt des Trägerbandes in diesem Endbereich des Flachmaterialbereichs wird dann bereits für den nächsten Dosenmantel auf einem weiteren Wickeldorn aufgewickelt.
Bei der Verwendung der Abschnitte des Trägerbandes als Innenschicht des Dosenmantels wird im Wesentlichen der gesamte Materialverbund in Dosenmäntel verarbeitet, also sowohl das Bandmaterial als auch das Trägerband. Die bevorzugten Ausführungsformen haben damit das Vorurteil überwunden, dass eine Dose aus einem Dosenkörper und einer anschliessend daran befestigten Etikette aufgebaut werden muss. Die Etikette wird direkt zum Dosenmantel und das Trägerband zur Innenschicht verarbeitet.
Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemässe Lösung anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt

Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Druckeinrichtung,
Fig. 2a: eine Draufsicht auf ein Metallband mit aufgedruckten Dekorflächen und in Längsrichtung je anschliessenden Kontaktflächen für Überlappungsbereiche, wobei sich deren Umfangsrichtung in der Längsrichtung des Metallbandes erstreckt und die Ausdehnung in Richtung der Dosenachse quer zur Längsrichtung des Metallbandes verläuft,
Fig. 2b: eine schematische Ansicht einer Bahn mit Dekorflächen und in Längsrichtung je anschliessenden Kontaktflächen für Überlappungsbereiche, wobei jede Dekorfläche mit Kontaktfläche in Bahnlängsrichtung zu einem Dosenmantel umgeformt wird,
Fig. 3a: eine Draufsicht auf ein Metallband mit aufgedruckten Dekorflächen und seitlich je anschliessenden Kontaktflächen für Überlappungsbereiche, wobei sich deren Umfangsrichtung quer zur Längsrichtung des Metallbandes erstreckt und die Ausdehnung in Richtung der Dosenachse in Längsrichtung des Metallbandes verläuft,
Fig. 3b: eine schematische Ansicht einer Bahn mit Dekorflächen und seitlich je anschliessenden Kontaktflächen für Überlappungsbereiche, wobei jede Dekorfläche mit Kontaktfläche quer zur Bahnlängsrichtung zu einem Dosenmantel umgeformt wird,
Fig. 4a, 4b, 4c: Querschnitte durch Dosenmäntel mit verschieden grossen Überlappungsbereichen,
Fig. 5: eine schematische Darstellung der Schritte und Vorrichtungen, die für das Erstellen von Dosenmänteln mit Dekorflächen und Innenbeschichtung eingesetzt werden,
Fig. 6: bis 9 perspektivische Darstellungen verschiedener Dosen
Fig. 10: einen Schnitt durch eine Doppel-Falzverbindung zwischen Dosenmantel und Dosenboden gemäss dem Stande der Technik,
Fig. 11: einen Schnitt durch eine Doppel-Falzverbindung zwischen Dosenmantel und Dosendeckel gemäss dem Stande der Technik,
Fig. 12: einen Schnitt durch eine Haftverbindung zwischen Dosenmantel und Dosendeckel gemäss dem Stande der Technik,
Fig. 13: einen Schnitt durch eine formschlüssige Haftverbindung zwischen Dosenmantel und Dosenboden,
Fig. 14: einen Schnitt durch eine formschlüssige Haftverbindung zwischen Dosenmantel und Dosendeckel,
Fig. 15: einen Schnitt durch eine formschlüssige Haftverbindung zwischen Dosenmantel und Dosenboden,
Fig. 16: eine schematische Darstellung der Bearbeitungsschritte für die Herstellung einer gewickelten Dose,
Fig. 17: einen Querschnitt durch einen Dosenmantel mit einer in Umfangsrichtung geschlossenen Innenschicht und einem Flachmaterialbereich mit einer Haftklebstoff-Schicht,
Fig. 18: einen Schnitt durch einen mehrschichtigen Materialverbund,
Fig. 19: eine schematische Darstellung einer Anlage zum Herstellen von Dosen und
Fig. 20: ein Ausschnitt des ersten Drehtellers (45) der Fig. 19

Fig. 1 zeigt das Bedrucken eines Metallbandes 1 mit einer Druckmaschine 2. Gegebenenfalls ist eine Reinigungsstation 3 vorgesehen, in der die zu bedruckende Oberfläche des Mantelbandes 1 so gereinigt bzw. behandelt wird, dass die aufzubringende erste Schicht genügend stabil an der Metalloberfläche hält. Die Behandlung kann waschen, bürsten und/oder weitere mechanische Behandlungen umfassen. Gegebenenfalls wird eine Laser-oder Plasma-Oberflächenbehandlung vorgesehen. Nach einer gegebenenfalls vorgesehenen Primärtrocknung 4 kann eine Grundlackierung 5 durchgeführt werden. Entsprechend der gewählten Haftverbindung, insbesondere der Klebe-, Siegel- oder Kunststoffverbindung, kann beim Drucken, insbesondere bei der Grundlackierung 5, für die Haftungsschicht mindestens eine Komponente in den Überlappungsbereichen aufgetragen werden. Entsprechend der verwendeten Grundierung und/oder der mindestens einen Komponente für die Haftungsschicht wird eine Warmlufttrocknung 6 und/oder eine UV-Trocknung 7 vorgesehen. Nach verschiedenen Druckschritten 8 wird vorzugsweise jeweils eine UV-Trocknung 7 durchgeführt.
Gegebenenfalls umfasst die Druckmaschine 2 auch eine Prägestation 9, bei der das Metallband beispielsweise mit Prägewalzen bearbeitet wird. Die Prägestation 9 umfasst eine drehende Trommel mit gekrümmten Prägeflächen, die beim Prägen den bereits gedruckten Dekorflächen zugeordnet sind. Die Drehachse der Trommel ist orthogonal zur Längsachse des Metallbandes 1 angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der Dekorausdehnung in der Längsrichtung des Metalbandes 1 oder der Summe der Dekorausdehnung und der Ausdehnung des Überlappungsbereichs in der Längsrichtung des Metalbandes 1 entspricht, wobei die Prägeflächen entsprechend an der zylindrischen Aussenfläch der Trommel angeordnet sind. Für einen guten Prägeschritt ist es zweckmässig, wenn die Prägeflächen mit einer etwas elastischen Stützwalze 10 oder einer Stützwalze mit an die Prägeflächen angepassten Stützflächen zusammenwirkt. Damit das Prägen die Haftverbindung nicht beeinträchtig, wird es vorzugsweise nur dann eingesetzt, wenn Dosenmäntel mit einem in Umfangsrichtung kurzen Überlappungsbereich hergestellt werden.
Fig. 2a zeigt eine erste Ausführung eines Metallbands 1 mit aufgedruckten Dekorflächen 17 und in der Längsrichtung des Metallbandes je anschliessenden ersten Kontaktflächen 18 zum Bilden von Dosenmänteln 19 mit Überlappungsbereichen 20. Die Umfangsrichtung der Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel erstreckt sich in der Längsrichtung des Metallbandes 1 und die Ausdehnung in Richtung der Dosenachse verläuft quer zur Längsrichtung des Metallbandes. Die Breite b des Metallbandes 1 umfasst mehrere nebeneinander angeordnete Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel mit Dekorflächen 17 und ersten Kontaktflächen 18, wobei die Breite b einem Vielfachen der Höhe h der Dosenmäntel entspricht.
Fig. 3a zeigt eine andere Ausführung des Metallbands 1 mit aufgedruckten Dekorflächen 17 und quer zur Längsrichtung je anschliessenden ersten Kontaktflächen 18 zum Bilden von Dosenmänteln 19 mit Überlappungsbereichen 20. Die Umfangsrichtung der Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel erstreckt sich quer zur Längsrichtung des Metallbandes 1 und die Höhe h der Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel verläuft in Längsrichtung des Metallbandes 1. Die Breite b des Metallbandes 1 umfasst in der dargestellten Ausführungsform zwei nebeneinander angeordnete Dosenmantel-Bereiche mit Dekorflächen 17 und ersten Kontaktflächen 18.
Bei benachbarten Dekorflächen 17 auf dem kontinuierlich bedruckten Bandmaterial 1 entspricht der Abstand zwischen den gleichen Begrenzungslinien in einer ersten Richtung des Bandmaterials (1), nämlich in dessen Längsrichtung oder in dessen Querrichtung, einer ersten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung einer zweiten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung des Dosenumfangs, nämlich zumindest der Summe aus Dosenumfang und Breite des Überlappungsbereichs 22.
Gegen das Ende der Druckmaschine 2 kann eine Längsschneideinrichtung 11 angeordnet werden, welche das bedruckte und gegebenenfalls geprägte Metallband 1 in Teilbänder 1 a (Fig. 2b und Fig. 3b) aufteilt. Die Längsschneideinrichtung 11 umfasst zumindest einen ersten Schneidring 12, der gegebenenfalls mit einem zweiten Schneidring bzw. einem Stützring 13 zusammenwirkt. Von den Teilbändern 1 a können direkt bei der Druckmaschine 2 oder gegebenenfalls erst bei einer Weiterbearbeitungsstation, insbesondere bei einem Abfüllbetrieb, mit einer Querschneideinrichtung 14 Abschnitte 1 b mit lediglich einer Dekorfläche 17 und einer ersten Kontaktfläche 18 abgetrennt werden. Gegebenenfalls werden die Teilbänder 1 a vor dem Abtrennen der Abschnitte 1 b aufgerollt und zwischengelagert.
Es versteht sich von selbst, dass die Breite des Metallbandes auch lediglich einer Höhe der Dosenmäntel oder nur der Summe aus den Längen der Dekorfläche 17 und der ersten Kontaktfläche 18 in Umfangsrichtung der Dosenmäntel entsprechen kann. Dann wird das Metallband 1 nicht in Teilbänder aufgeteilt.
Eine Querschneideinrichtung 14 umfasst beispielsweise eine drehende Trommel 15 mit radial vorstehenden Schneidkanten 16. Die Drehachse der Trommel 15 ist orthogonal zur Längsachse des Metallbandes 1 angeordnet. Der Trommeldurchmesser ist so gewählt, dass der Umfang einem ganzzahligen Vielfachen der gewünschten Länge der abzutrennenden Abschnitte entspricht, wobei die Schneidkanten 16 in entsprechenden Umfangsabständen an der zylindrischen Aussenfläche der Trommel 15 angeordnet sind und dabei in Ebenen parallel zur Drehachse liegen. Für einen guten Trennschritt ist es zweckmässig, wenn die Schneidkanten 16 mit einer Stützwalze 10 zusammenwirkt, wobei dann vorzugsweise die Schneidkanten 16 mit Stützkanten der Stützwalze 10 zusammenwirken. Weil die Dicke des Metallbandes 1 sehr klein ist und der Trommeldurchmesser genügend gross ist, steht die Ebene der Schneidkante 16 während des Trennschritts nahezu senkrecht zum Metallband 1.
Fig. 4a, 4b und 4c zeigen Querschnitte durch Dosenmäntel 19 mit verschieden grossen Überlappungsbereichen 20. Die Dosenmäntel sind aussen entlang ihres gesamten Umfangs mit einem Dekorfläche 17 versehen und weisen im Überlappungsbereich 20 eine an die Dekorfläche 17 anschliessende erste Kontaktfläche 18 und eine von der Dekorfläche 17 abgewandte, bzw. nach innen gerichtete, zweite Kontaktfläche 18' auf. Bei Fig. 4a wurde eine minimale Überlappung, nämlich ein kleiner Anteil des Umfangs, gewählt. Fig. 4b zeigt eine Ausführungsform bei der sich der Überlappungsbereich 20 vollständig um einen Umfang des Dosenmantels erstreckt. Die Dicke des verwendeten Metallbands ist lediglich halb so gross wie die Wandstärke des Dosenmantels. Der Dosenmantel ist bei den beiden Folienenden der Metallfolie bzw. des Abschnitts des Metallbandes flachgedrückt, so dass weder auf der Aussenseite des Dosenmantels noch auf der Innenseite eine Stufe in Erscheinung tritt. Der mittlere Folienbereich führt zwischen den beiden Folienenden von aussen nach innen und die beiden Folienenden stehen mit Ihren Stirnflächen an den im Wesentlichen radial verlaufenden mittleren Folienbereich an. Der Dosenmantel ist somit entlang des gesamten Umfangs im Wesentlichen gleich dick, was für die Befestigung von Abschlusselementen vorteilhaft ist. Wenn bei den beiden Folienenden nur eine durchgehende Folienlage vorliegt, ist dieser Bereich als Schwachstelle zu betrachten. Gegebenenfalls kann diese Schwachstelle dadurch vermieden oder reduziert werden, dass die Haftverbindung auch zwischen den Stirnflächen der Folienenden dem im Wesentlichen radial verlaufenden mittleren Folienbereich ausgebildet wird. Gegebenenfalls erstreckt sich aber der Überlappungsbereich wie in der Ausführung gemäss Fig. 4c über etwas mehr als einen Umfang.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform bei der das Metallband 1 nur genau eine Reihe von Dosenmantel-Bereichen umfasst, deren Ausdehnung in Längsrichtung des Metallbandes 1 der Dosenhöhe entspricht. Das Metallband 1 wird in einer Formvorrichtung 21 quer zu seiner Längsrichtung zu einem Rohr mit Überlappungsbereich umgeformt und im Überlappungsbereich mit einer Haftverbindung, insbesondere einer Klebe-, Siegel- oder Kunststoffverbindung, geschlossen. Eine Rohrabschnitt-Trenneinrichtung 22 trennt Rohrabschnitte mit jeweils einer vollständigen Dekorfläche 17 ab, die als in Umfangsrichtung geschlossene Dosenmäntel verwendet werden. Der Vorschub des entstehenden Rohres wird mit einer Schleppraupen-Einrichtung 23 erzielt. Eine Sensoreinrichtung 24 kann Längs-Registermarken erfassen und die Trennschritte so steuern, dass die abgetrennten Dosenmäntel je eine vollständige Dekorfläche 17 umfassen. Die Haftverbindung im Überlappungsbereich wird mit einer Verbindungseinrichtung 25 erzielt, die vorzugsweise eine benötigte Temperatur und einen benötigten Anpressdruck bereitstellt und gegebenenfalls auch noch mindestens eine Material-Komponente für die Haftverbindung zuführt.
Gegebenenfalls wird nach dem Ausbilden der Haftverbindung und vor dem Abtrennen der Rohrabschnitte bzw. Dosenmäntel 19 eine schlauchförmig geschlossene Innenbeschichtung an der Innenseite des entstehenden Rohres angebracht. Dazu kann beispielswese eine Extrusionsvorrichtung 26 eingesetzt werden, welche eine Extrusionsdüse, ein Extrusionswerkzeug, mindestens eine ins Extrusionswerkzeug führende Leitung und mindestens einen Extruder umfasst, wobei der Extruder mindestens eine Leitung mit dem zu extrudierenden Material speist. Das Extrusionswerkzeug und die Extrusionsdüse sind dem Innern des entstehenden Rohres zugeordnet und werden von jener Seite her gehalten, wo das Metallband 1 noch offen ist.
An einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird ein Dosenboden befestigt. Gegebenenfalls wird auch das obere Dosenende entsprechend der gewünschten Dosenart ausgebildet bzw. mit einem Deckel versehen.
Die Fig 6 bis 9 zeigen verschiedene dreiteilige Dosen 27, deren Dosenmantel 19 mit einer Haftverbindung ausgebildet werden kann. Die Abschluss-Verbindungen 34 vom Dosenmantel 19 zum Dosenboden und/oder zum Dosendeckel bzw. zum oberen Dosenabschluss können ebenfalls als Haftverbindungen ausgebildet werden. Fig. 6 eine Aerosoldose, Fig. 7 eine Getränkedose, Fig. 8 und 9 Nahrungsmitteldosen. Alle diese Dosen können mit Dosenmäntel 19 hergestellt werden, die in einem Überlappungsbereich mit einer Haftverbindung geschlossen sind.
Fig. 10 zeigt eine bekannte Doppel-Falzverbindung 28 zwischen Dosenmantel 19 und Dosenboden 30. Fig. 11 zeigt eine bekannte Doppel-Falzverbindung zwischen Dosenmantel 19 und Dosendeckel 31. Das Erzielen der Dichtheit der Doppel-Falzverbindungen ist bei dünnen Dosenmäntel 19 erschwert. Fig. 12 zeigt eine bekannte Haftverbindung zwischen Dosenmantel 19 und Dosendeckel 31, wobei Kunststoffbeschichtungen 32 des Dosenmantels 19 und des Dosendeckels 31 unter Wärmeeinwirkung so miteinander verbunden werden, dass eine Haftverbindung entsteht. Die dargestellte Haftverbindung ist nicht für alle Dosen geeignet, weil keine hohen Berstdrücke erzielbar sind.
Fig. 13 und 14 zeigen formschlüssige Haftverbindung 34 zwischen Dosenmantel 19 und Dosenboden 30 bzw. Dosendeckel 31. Diese formschlüssigen Haftverbindung 34 umfassen aneinander anstehende Anschlagsflächen 33 des Dosenmantels 19 und des Dosenbodens 30 bzw. des Dosendeckels 31. In der dargestellten Ausführungsform werden die Anschlagsflächen 33 durch einmal umgefaltete Endbereiche gebildet. Bei dünnen Blechen ist es vorteilhaft, wenn die Anschlagsflächen 33 durch Einrollen der Endbereiche, insbesondere zweimaliges Umlegen der Endbereiche, gebildet werden, welche dann eine genügend ausgedehnte Anschlagsfläche 33 aufweisen.
Zum Ausbilden der formschlüssigen Haftverbindungen 34 wird das umgreifende Verbindungsteil im geöffneten Zustand über das innere Verbindungsteil gestossen und dann so angedrückt, dass die Anschlagsflächen 33 der beiden Teile in Richtung der Dosenachse einander gegenüber liegen. Um die Haftverbindung zu ermöglichen, sind zumindest einander zugewandte ringförmig geschlossene Teilflächen des Dosenmantels 19 und des Dosenbodens 30 bzw. des Dosendeckels 31 mit einer Beschichtung 35 versehen, welche ringförmig geschlossenen Teilflächen durch Anpressen und Zuführen von Wärme miteinander verbindbar sind. Gegebenenfalls ist das Blech des Dosenmantels 19 und des Dosenbodens 30 bzw. des Dosendeckels 31 auf einer oder gegebenenfalls auf beiden Seiten mit einer Beschichtung 35 versehen.
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform einer formschlüssigen Haftverbindung zwischen Dosenmantel 19 und einem vom Doseninnern her eingesetzten Dosenboden 30. Der Dosenmantel 19 ist am unteren Ende verengt und umfasst gegebenenfalls eine von oben her offene Nut. Der Dosenboden 30 ist an die Verengung und Nut angepasst und wird im Überlappungsbereich mit einer Haftverbindung am Dosenmantel 19 festgesetzt.
Fig. 16 zeigt die Bearbeitungsschritte für die Herstellung einer gewickelten Dose. Auf einem drehbaren Wickeldorn 36 wird gegebenenfalls in einem Schritt 1 ein Abschlusselement, nämlich ein Dosenboden 30 oder ein Dosendeckel 31, angeordnet. Wenn nur ein Dosenmantel hergestellt wird, wird dieser Schritt 1 weggelassen. In einem Schritt 2 wird eine Innenfolie 37 auf den Wickeldorn 36 und gegebenenfalls den äusseren Rand des Abschlusselements 30 aufgewickelt. In einem Schritt 3 wird ein Abschnitt 1 b mit einer Dekorfläche 17 und einer ersten Kontaktfläche 18 um die Innenfolie 37 auf den Wickeldorn 36 und gegebenenfalls den äusseren Rand des Abschlusselements 30 aufgewickelt. Am Abschnitt 1 b ist mindestens die erste Kontaktfläche 18 beschichtet und trifft im Überlappungsbereich 20 auf die zweite gegebenenfalls auch beschichtete Kontaktfläche 18'.
In einem Schritt 4 wird zumindest im Überlappungsbereich ein Anpressdruck und/oder Wärme aufgebracht, so dass aus dem Abschnitt 1 b mit einer Haftverbindung ein geschlossener Dosenmantel 19 entsteht. Vorzugsweise umfasst die Innenfolie 37 an der Aussenseite eine Siegelschicht, die erwärmt wird und dabei einerseits bei einer Folienüberlappung die Innenfolie 37 in Umfangsrichtung dicht schliesst und andererseits eine Verbindung zum metallischen Dosenmantel 19 und zum Abschlusselement 30 erstellt. Die für das Siegeln benötigte Wärme wird vorzugsweise von einer Induktions- und Anpressvorrichtung 38 induktiv im metallischen Dosenmantel 19 und im Abschlusselement 30 erzeugt. In einem gegebenenfalls vorgesehenen Schritt 5, der vorzugsweise auch vor dem Schritt 4 durchgeführt werden kann, wird der Endbereich des Dosenmantels 19 mit einer Umformeinrichtung 39 verengt und an einen entsprechenden Bereich des Abschlusselementes 30 angelegt. Falls der Schritt 5 nach dem Schritt 4 durchgeführt wird, kann im verengten und angelegten Bereich Wärme zugeführt werden, um eine Siegelverbindung auszubilden. In einem Schritt 6 wird ein zylindrischer Dosenkörper vom Wickeldorn 36 getrennt, gegebenenfalls indem der Umfang des Wickeldorns etwas verkleinert wird. An der Aussenseite des Dosenkörpers befindet sich die auf das Metallband gedruckte Dekorfläche 17 und an der Innenseite die Innenfolie.
Bei der Verwendung eines schlauchartigen Wickeldorns könnte der Dosenkörper auch noch in einer Innenform durch Aufweiten des Wickeldorns in eine der Innenform entsprechende Form gebracht werden. Gegebenenfalls wird der Dosenmantel 19 ohne Abschlusselement 30 gemäss den oben beschriebenen Schritten aufgebaut, so dass der Formschritt in der Innenform am Dosenmantel ohne Abschlussteil 30 durchgeführt werden kann. Beim Formschritt kann im Wesentlichen die Endform des Dosenmantels mitsamt mindestens eines Anschluss- bzw. Kontaktbereichs für ein Abschlusselement ausgebildet werden. Mindestens ein Abschlusselement wird dann anschliessend am mindestens einen Anschluss- bzw. Kontaktbereich des Dosenmantels mit einer Haftverbindung festgesetzt. Gegebenenfalls wird das zweite Abschlusselement am Dosenmantel in Position gebracht und dann der Endbereich des Dosenmantels mit einer Umformeinrichtung verengt und an einen entsprechenden Bereich des zweiten Abschlusselements angelegt. Im verengten und angelegten Bereich kann Wärme zugeführt werden, um eine Siegelverbindung auszubilden.
Es versteht sich von selbst, dass an einem erfinderischen Dosenmantel ein Dosenboden und/oder ein Dosendeckel mit einer aus dem Stande der Technik bekannten Bördel- oder Schweissverbindung befestigt werden kann.
Fig. 17 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Dosenmantel 19 eine in Umfangsrichtung geschlossene Innenschicht 40 und einen Flachmaterialbereich 41 mit einer Haftklebstoff-Schicht 42 umfasst. Der Flachmaterialbereich 41 erstreckt sich wenig mehr als zweimal um den Mantelumfang und entsprechend erstreckt sich der dazwischen liegende Überlappungsbereich 20 wenig mehr als einmal um den Mantelumfang. Die Dosenmäntel 19 sind aussen entlang ihres gesamten Umfangs mit einem Dekorfläche 17 versehen und weisen im Überlappungsbereich 20 eine an die Dekorfläche 17 anschliessende erste Kontaktfläche 18 und eine von der Dekorfläche 17 abgewandte, bzw. nach innen gerichtete, zweite Kontaktfläche 18' auf.
Der dargestellte Dosenmantel 19 wurde nach dem Wickeln der Komponenten um einen Wickeldorn in eine Innenform gepresst, so dass seine Aussenkontur im Wesentlichen kreisförmig ist. Durch den Pressvorgang konnte das äussere Ende des Flachmaterialbereichs 41 mitsamt der Haftklebstoff-Schicht 42 etwas in die Wand des Dosenmantels eingepresst werden. Entsprechend steht die Innenschicht 40 im Überlappungsbereich 20 etwas gegen die Dosenachse vor. Durch dichtes Verbinden der beiden Endbereiche des als Innenschicht 40 auf einen Wickeldorn aufgewickelten Abschnitts einer Innenfolie oder gegebenenfalls eines Trägerbands entsteht ein Dosenmantel 19 mit einer dichten Innenbarriere und mit zwei Lagen des Flachmaterialbereichs 41 mitsamt der Haftklebstoff-Schicht 42. Die Haftverbindung zwischen den Kontaktflächen 18 und 18' wird von der Haftklebstoff-Schicht 42 gebildet. Die Haftklebstoff-Schicht 42 bildet auch eine Haftverbindung zur Innenschicht 40, welche bei einem Innenschicht-Überlappungsbereich 20' in Umfangsrichtung dicht verschlossen ist.
Fig. 18 zeigt das Metallband 1 für die Flachmaterialbereiche 41 als eine Schicht eines mehrschichtigen Materialverbundes, der nebst dem Metallband 1, eine gut mit dem Metallband 1 verbundene Haftklebstoff-Schicht 42 und ein vorzugsweise mit einer Silikonschicht 43a versehenes Trägerband 43 umfasst. Das Trägerband 43 bildet die Schutzschicht für den Haftklebstoff und kann aufgrund einer reduzierten Haftung an der Haftklebstoff-Schicht 42 gut von dieser abgelöst werden. Der mehrschichtige Materialverbund kann vorteilhaft aufgebaut werden, indem ein Trägerband 43 mit einer Trennbeschichtung 43a und auf dieser Trennbeschichtung mit einer Haftklebstoff-Schicht 42 beschichtet wird. Das Bandmaterial für die Dosenmäntel, vorzugsweise ein Metallband 1, wird dann zum Bilden einer dauerhaften Verbindung an die Haftklebstoff-Schicht 42 des Trägerbandes 43 angepresst.
Fig. 19 zeigt eine Anlage zum Herstellen von Dosen. Von einer Rolle 44 wird ein mehrschichtiger Materialverbund einer ersten Bearbeitungsstation 45, vorzugsweise einem Drehteller, zugeführt. Der mehrschichtige Materialverbund umfasst zumindest das bedruckte Bandmaterial, eine gut mit der von der bedruckten Seite des Bandmaterials abgewandten Innenseite des Bandmaterials verbundene Haftklebstoff-Schicht und ein vorzugsweise mit einer Silikonschicht versehenes Trägerband, welches die Schutzschicht für den Haftklebstoff bildet und aufgrund einer reduzierten Haftung an der Haftklebstoff-Schicht gut von dieser abgelöst werden kann. Der mehrschichtige Materialverbund wird über eine nicht dargestellte Zuführeinrichtung abschnittsweise je mit einem vorausgehenden Bereich des Trägerbandes und einem anschliessenden, vorzugsweise teilweise überlappenden, Bereich des bedruckten Bandmaterials auf erste Bearbeitungselemente 46 in der Form von Wickeldornen zugeführt. Auf den Wickeldornen werden während einer Drehbewegung des Drehtellers die Dosenmäntel gewickelt und das Verschliessen der Trägerbandabschnitte zu Innenbarrieren sowie das dichte Ausbilden der Haftverbindungen zwischen den Kontaktflächen durchgeführt. Eine erste Übergabestation 47 übergibt die Dosenmäntel an eine zweite Bearbeitungsstation 48 mit zweiten Bearbeitungselementen 49 an denen vorzugsweise der oberen Endbereich der Dosenmäntel halsförmig verengt wird. Für diese Verengung wird jeweils ein an die gewünschte Dose angepasster Umformungsschritt eingesetzt. Mit einem Transfersystem 50 werden die bearbeiteten Dosenmäntel einer dritten Bearbeitungsstation 51 mit dritten Bearbeitungselementen 52 zugeführt. Mit den dritten Bearbeitungselementen 52 werden an den Dosenmänteln Dosenböden befestigt. Die zum Befüllen bereiten Dosen werden über eine Abgabestation 53 weitergeführt, vorzugsweise zur Befüllstation, gegebenenfalls aber in einen Lagerbereich.
Fig. 20 zeigt einen Ausschnitt der ersten Bearbeitungsstation 45, bzw. des Drehteller 45. Am Drehteller 45 sind Wickeldorne 54 um ihre eigene Achse drehbar angeordnet, wobei sie beim Herstellen der Dosenmäntel mit dem Drehteller 45 um dessen Achse und gleichzeitig um ihre Achse gedreht werden. An den zylindrischen Mantelflächen der Wickeldorne 54 sind Ansaugbereiche 55 ausgebildet, welche sich zumindest über einen Teil des Dornumfangs und über die gesamte Dornhöhe bzw. über die Breite des von der Rolle 44 zugeführten mehrschichtigen Materialverbundes erstrecken und so an eine Saugvorrichtung angeschlossen sind, dass das Ansaugen bei jedem Wickeldorn 54 einzeln gezielt ein- und ausgeschaltet werden kann.
Der zugeführte Materialverbund umfasst ein mit Trennlinien 1' unterbrochenes Metallband 1, eine fest mit dem Metallband 1 verbundene Haftklebstoff-Schicht und ein Trägerband 43. Das Trägerband 43 ist ebenfalls mit Trennlinien 43' unterbrochen, wobei die Trennlinien 1' und 43' der beiden Lagen des Materialverbundes gegeneinander versetzt sind, vorzugsweise um einen Dosenumfang. Die Überlappungsbereiche zwischen jeweils einer Trennlinie 1' des Metallbandes 1 und der nächstliegenden Trennlinie 43' des Trägerbandes 43 halten den Materialverbund so zusammen, dass Zugkräfte im Materialverbund auch über die Trennlinien 1' und 43' übertragen werden können. Dazu genügen bereits kleine Haftkräfte zwischen dem Trägerband 43 bzw. seiner Trennbeschichtung 43a und der Haftklebstoff-Schicht 42. Für das Wickeln der Dosenmäntel werden Abschnitte verwendet, die mit im Wesentlichen einer Umfangslänge nur Trägerband 43 beginnen, im mittleren Bereich im Wesentlichen eine Umfangslänge mit aneinander anliegendem Trägerband 43 und Metallband 1 aufweisen und am Ende im Wesentlichen lediglich eine Umfangslänge des Metallbandes 1 umfassen.
Aufgrund der reduzierten Haftung des Trägerbandes 43 an der Haftklebstoff-Schicht des Metallbandes 1 kann das Trägerband 43 vom Wickeldorn 54 mit einer beim Saugbereich 55 aufgebauten Ansaugkraft direkt nach der Trennlinie 43' vom Metallband 1 abgelöst und am Anfang des Wickelvorgangs am Wickeldorn 54 gehalten werden. In der anhand der Fig. 20 dargestellten Momentaufnahme beginnt das Wickeln des Trägerbandes 43 an einem ersten Wickeldorn 54. Am im Uhrzeigersinn direkt vorausgehenden Wickeldorn 54 ist das Trägerband 43 bereits einmal um den Wickeldorn 54 gewickelt, weil sich dieser bei der Bewegung des Drehtellers 45 entsprechend um seine Achse gedreht hat. Sowohl der Wickeldorn 54 mit dem beginnenden Umwickeln als auch der einmal umwickelte Wickeldorn 54 erzeugt im zugeführten Materialverbund Zugkräfte, so dass diese Wickelbewegungen koordiniert erfolgen müssen. Weil der Überlappungsbereich vor dem Wickeldorn 54 mit dem beginnenden Umwickeln kontinuierlich kleiner wird, geht entsprechend die Zugkraft zunehmend von diesem Wickeldorn 54 aus. Falls über den kleiner werdenden Überlappungsbereich eine höhere Übertragung der Zugkraft gewünscht wird, so kann dies beispielsweise mit einer direkt vor dem Wickeldorn 54 angeordneten Pressvorrichtung, insbesondere mit Pressrollen, erzielt werden, welche das Metallband 1 und das Trägerband 43 aneinander presst bzw. pressen, so dass die für die Übertragung der Zugkraft benötigten Reibungskräfte erhöht werden.
Gegebenenfalls sind den Wickeldornen 54 Verbindungsvorrichtungen zugeordnet, mit denen das innere Ende des Trägerbandes 43 dicht mit dem daran anliegenden Bereich des einmal um den Wickeldorn 54 gewickelten Trägerbandes 43 verbunden wird, beispielsweise mit dem Erzeugen einer Siegelverbindung durch Zufuhr von Wärme und gegebenenfalls Anpresskraft. Frühestens nach etwas mehr als einer vollständigen Umwicklung des Wickeldorns 54 mit dem Trägerband 43 kann die Ansaugkraft beim Ansaugbereich 55 ausgeschaltet werden, wobei dann aber, die für das Wickeln nötige Haltekraft am Wickeldorn 54 über Reibungskräfte erzielt werden müsste. Vorzugsweise wird die Ansaugkraft erst nach dem vollständigen Wickeln eines Dosenmantels 19 ausgeschaltet.
In der dargestellten Situation befindet sich beim zweiten Wickeldorn 54 eine Trennlinie 1' des unterbrochenen Metallbandes 1. Aufgrund der Trennlinie 1' bleibt der nachfolgende Abschnitt des Metallbandes 1 beim zweiten Wickeldorn 54 am Trägerband 43 haften und wird mit diesem während der weiteren Drehbewegung des Drehtellers 45 einmal um den Wickeldorn 54 gewickelt, so dass dann am dritten dargestellten Wickeldorn 54 eine Umwicklung nur Trägerband 1 und eine anschliessende Umwicklung Trägerband 43 mit Metallband 1 vorliegt.
Bei der weiteren Bewegung zum vierten dargestellten Wickeldorn 54 wird das beim zweiten dargestellten Wickeldorn 54 durch die Trennlinie 1' abgetrennte Ende des Metallbandabschnitts 1 auf den Wickeldorn 54 aufgewickelt. Damit das lose Ende des Metallbandes 1 noch genügend geführt ist, sind zwischen den Wickeldornen Führungselemente, vorzugsweise Führungsrollen 56 angeordnet. Dieses lose Ende des Metallbandes 1 umfasst auf der dem Wickeldorn 54 zugewandten Seite eine Kontaktfläche 18' mit der Haftklebstoff-Schicht und auf der vom Wickeldorn 54 abgewandten Seite eine Dekorfläche 17. Um eine gute Haftverbindung zwischen der Kontaktfläche 18' und der der Dekorfläche 17 vorausgehenden Kontaktfläche 18 zu erzielen, wird eine nicht dargestellte Anpressvorrichtung eingesetzt, welche die beiden Kontaktflächen 18 und 18' gegeneinander presst. Anpressvorrichtungen können auf dem Drehteller 45 bei jedem Wickeldorn 54 angeordnet werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Anpressvorrichtung ausserhalb des Drehtellers angeordnet, nämlich im Drehbereich des Drehtellers mit dem Anpressvorgang.
Beim vierten dargestellten Wickeldorn 54 ist der Dosenmantel 19 vollständig gewickelt. Um den Dosenmantel vom Wickeldorn 54 entfernen zu können, umfassen die Wickeldorne 54 vorzugsweise eine Umfangsverstelleinrichtung mit der zum Wickeln der gewünschte Dosenmantel-Durchmesser und zum Abnehmen der Dosenmäntel ein kleinerer Umfang einstellbar ist. Dazu können die Wickeldorne beispielsweise zwei in Umfangsrichtung geteilte Teilzylinderflächen umfassen, die um eine zur Achse des Wickeldorns parallele Achse relativ zueinander zwischen Wickel- und Freigabelage schwenkbar sind. Das Abnehmen der Dosenmäntel 19 von den Wickeldornen 54 erfolgt bei der Übergabestation 47.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Dosenkörpers (27) mit einem in Umfangsrichtung um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel (19) und einem Dosenboden (30), bei welchem Verfahren Dosenmäntel (19) aus Flachmaterialbereichen hergestellt werden, die in Umfangsrichtung mit einer Haftverbindung zwischen Kontaktflächen (18, 18') eines Überlappungsbereiches (20) geschlossen sind, und an einer Stirnseite jedes Dosenmantels (19) ein Dosenboden (30) befestigt wird, wobei zum Herstellen der Dosenmäntel (19) ein Bandmaterial (1) mit den Flachmaterialbereichen für die Dosenmäntel (19) in seiner Längsrichtung durch eine Druckmaschine (2) geführt sowie in Druckschritten fortlaufend mit Dekorflächen (17) bedruckt wird und vom bedruckten Bandmaterial (1) die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel (19) abgetrennt werden, auf dem Bandmaterial (1) bei benachbarten Dekorflächen (17) der Abstand zwischen den gleichen Begrenzungslinien in einer ersten Richtung des Bandmaterials (1), nämlich in dessen Längsrichtung oder in dessen Querrichtung, einer ersten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung der Dosenachse und quer zur ersten Richtung einer zweiten Ausdehnung der Flachmaterialbereiche in Richtung des Dosenumfangs, nämlich zumindest der Summe aus Dosenumfang und Breite des Überlappungsbereichs entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Haftverbindung eine Klebe-, Siegel- oder Kunststoffverbindung mit einer Haftungsschicht im Überlappungsbereich ist, sowie der Überlappungsbereich (20) sich um mindestens einen Umfang des Dosenmantels (19) erstreckt und somit ein Bandmaterial (1) verwendet wird, dessen Dicke maximal halb so gross ist wie die gewünschte Wandstärke des Dosenmantels (19).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Bandmaterial (1) ein Metallband verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband zum Ausbilden der Haftverbindung jedes Dosenmantels zumindest bei jeweils einer der im Überlappungsbereich (20) miteinander verbundenen Kontaktflächen (18, 18') eine Haftklebstoff-Schicht aufweist, wobei beim Ausbilden der Haftverbindung bei den miteinander zu verbindenden Kontaktflächen (18, 18') ein Anpressdruck bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (1) eine zusammenhängende Haftklebstoff-Schicht aufweist und dass auf der freien Oberfläche der Haftklebstoff-Schicht ein Trägerband angeordnet ist, welches bei der Haftklebstoff-Schicht eine Trennbeschichtung aufweist, die ein störungsfreies Trennen des Trägerbands von der Haftklebstoff-Schicht gewährleistet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Druckschritt zum Drucken von Dekorflächen (17) eine Grundierung auf das Metallband (1) aufgetragen wird, vorzugsweise eine unter UV Bestrahlung härtende Grundierung, gegebenenfalls eine Haftschicht und eine bedruckbare obere Schicht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundierung mit mindestens einer Druckform der Druckmaschine (2) aufgetragen wird, vorzugsweise nur im Bereich der Dekorflächen (17).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Druckschritt zumindest eines der Druckverfahren aus der Gruppe von Offsetdruck, Siebdruck und Flexodruck eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Druckmaschine (2) auf die an die Dekorfläche (17) anschliessende erste Kontaktfläche (18) für den Überlappungsbereich (20) Material für die Haftverbindung aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das bedruckte Bandmaterial (1) bei der Druckmaschine (2) entlang seiner Längsrichtung in mindestens zwei Teilbänder (1 a) aufgeteilt wird, die in Querrichtung je nur die Dekorfläche (17) für einen Dosenmantel (19) aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachmaterialbereiche für die Dosenmäntel (19) bei der Druckmaschine (2) abgetrennt werden, vorzugsweise mittels eines Stanzschrittes.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosenmäntel (19) auf einem drehbaren Wickeldorn (36) hergestellt werden, wobei ein Flachmaterialbereich mit einer Dekorfläche (17) und einer ersten Kontaktfläche (18) auf den Wickeldorn (36) aufgewickelt wird, so dass die erste Kontaktfläche (18) im Überlappungsbereich (20) auf die zweite Kontaktfläche (18') trifft, und zum Ausbilden der Haftverbindung zwischen den Kontaktflächen (18, 18') zumindest im Überlappungsbereich (20) ein Anpressdruck aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufwickeln eines Flachmaterialbereichs eine folienförmige Innenschicht auf den Wickeldorn (36) aufgewickelt und diese Innenschicht in einem Überlappungsbereich dicht zu einem schlauchförmigen Element verschlossen wird.