EP3360676A1 - Container and device and method for forming a container made from paper or paper-like material - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material, wobei der Behälter einen Mantel aus einem gewickelten flächigen Segment, dessen an den Längsseiten angeordnete Segmentkanten überlappen und dadurch einen Überlappungsbereich bilden, und ein topfartiges Abschlusselement, nämlich einen topfartigen Boden und/oder einen topfartigen Deckel, aufweist, wobei der Mantel und das Abschlusselement mittels einer Zarge im Wesentlichen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, wobei zum Verpressen und Versiegeln der Zarge wenigstens ein Pressstempel vorgesehen ist, der die Zarge mit im Wesentlichen radial gerichtetem Pressdruck beaufschlagt. Erfindungsgemäß weist der Pressstempel in einem für die Beaufschlagung eines Randabschnitts des Überlappungsbereichs des Mantels an der Zarge vorgesehenen Abschnitt einen in radialer Richtung vorragenden Vorsprung auf.The invention relates to a device for producing containers made of paper material or paper-like material, wherein the container a coat of a wound flat segment, overlap the arranged on the longitudinal side edge segments and thereby form an overlap region, and a cup-like closure element, namely a pot-like bottom and / or a pot-like lid, wherein the jacket and the closing element are connected by a frame substantially liquid-tight, wherein for pressing and sealing the frame at least one ram is provided which acts on the frame with substantially radially directed pressing pressure. According to the invention, in a section provided for acting on an edge section of the overlapping area of the jacket on the frame, the press ram has a projection projecting in the radial direction.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Behältern aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material sowie einen mehrteiligen Behälter aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material. Eine Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material, wobei der Behälter einen Mantel aus einem gewickelten flächigen Segment, dessen an den Längsseiten angeordnete Segmentkanten überlappen und dadurch einen Überlappungsbereich bilden, und ein topfartiges Abschlusselement, nämlich einen topfartigen Boden und/oder einen topfartigen Deckel, aufweist, wobei der Mantel und das Abschlusselement mittels einer Zarge im Wesentlichen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, weist zum Verpressen und Versiegeln der Zarge wenigstens einen Pressstempel auf, der die Zarge mit im Wesentlichen radial gerichtetem Pressdruck beaufschlagt.The invention relates to an apparatus and a method for producing containers made of paper material or paper-like material and a multi-part container made of paper material or paper-like material. A device for producing containers made of paper material or paper-like material, wherein the container a coat of a wound flat segment, overlap the arranged on the longitudinal side edge edges and thereby form an overlap region, and a cup-like closure element, namely a pot-like bottom and / or a pot-like Lid comprises, wherein the shell and the closure element are connected by a frame substantially liquid-tight with each other, has for pressing and sealing the frame at least one ram, which acts on the frame with substantially radially directed pressing pressure.
Als Papiermaterial oder papierähnliches Material wird dabei beispielsweise Papier, Karton oder Pappe oder auch flächig vorliegende Kunststoffmaterialien, auch Kunststofflaminate bezeichnet. Beispielsweise kann Papier, Karton oder Pappe in flächigen Segmenten vorliegen und diese flächigen Segmente können dann einerseits zu einer konischen Hülse gewickelt und andererseits zu einem topfförmigen Boden verformt werden. Zweckmäßigerweise ist das Papiermaterial flüssigkeitsdicht beschichtet. In gleicher Weise oder zumindest ähnlicher Weise wie Papiermaterial werden auch flächig vorliegende Kunststoffmaterialien zu Bechern verarbeitet. Flächige Kunststoffmaterialien sind beispielsweise auch Kunststofflaminate. Dabei wird das flächige Kunststoffmaterial, das in Segmentform vorliegt, ebenfalls um einen Wickeldorn gewickelt und im Bereich der Überlappung verbunden, um eine konische Hülse zu formen. Auch ein topfförmiger Boden oder topfförmiger Deckel kann aus dem flächigen Kunststoffmaterial geformt werden, indem ein kreisförmiger Zuschnitt in seinem Randbereich gegenüber einer Bodenfläche oder Deckelfläche etwa senkrecht nach oben geklappt wird. Die Probleme, die bei papierähnlich zu verarbeitendem Kunststoffmaterial auftreten, sind dabei im Wesentlichen die gleichen, die beim Verarbeiten von Papiermaterial auftreten. Die vorliegende Erfindung kann für papierähnlich zu verarbeitende Kunststoffmaterialien eingesetzt werden, sie ist aber nicht speziell für papierähnlich zu verarbeitende Kunststoffmaterialien ausgebildet, sondern kann vielmehr mit erheblichen Vorteilen auch für Papiermaterial eingesetzt werden.As a paper material or paper-like material is for example paper, cardboard or paperboard or sheet-like plastic materials, also called plastic laminates. For example, paper, cardboard or cardboard can be present in planar segments and these flat segments can then be wound on the one hand to a conical sleeve and on the other hand deformed into a cup-shaped bottom. Conveniently, the paper material is coated liquid-tight. In the same way, or at least as similar as paper material and plastic materials are surface-widely processed into cups. Flat plastic materials are, for example, also plastic laminates. In this case, the sheet-like plastic material, which is in segmental form, is also wound around a mandrel and connected in the region of the overlap to form a conical sleeve. Also, a cup-shaped bottom or cup-shaped lid can be formed from the sheet-like plastic material by a circular blank in its edge region opposite a bottom surface or top surface is folded approximately vertically upwards. The problems that occur in paper-like plastic material to be processed, are thereby substantially the same, which occur during the processing of paper material. The present invention can be used for paper-like plastic materials to be processed, but it is not specifically designed for paper-like plastic materials to be processed, but rather can be used with considerable advantages for paper material.
Mit der Erfindung sollen eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen von Behältern aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material und ein mehrteiliger Behälter aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material hinsichtlich der Dichtheit der Zarge verbessert werden.With the invention, an apparatus and a method for producing containers made of paper material or paper-like material and a multi-part container made of paper material or paper-like material with respect to the tightness of the frame to be improved.
Erfindungsgemäß ist hierzu eine Vorrichtung zum Herstellen von Behältern aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgesehen. Der Pressstempel weist in einem für die Beaufschlagung eines Randabschnitts des Überlappungsbereichs des Mantels an der Zarge vorgesehenen Abschnitt einen in radialer Richtung vorragenden Vorsprung auf. Der Überlappungsbereich hat einen Randabschnitt, der durch diejenige Segmentkante des flächigen Segments, die durch das flächige Segment abgedeckt ist, und einen kleinen Bereich vor und hinter dieser Segmentkante definiert ist, gesehen in Umfangsrichtung der Hülse. Dieser Randabschnitt des Überlappungsbereichs erstreckt sich zumindest von der unteren oder abgedeckten Segmentkante, die durch das auf der Segmentkante aufliegende Segment abgedeckt ist, bis zu einem Bereich, in dem das flächige Segment, das auf der unteren Segmentkante aufliegt, wieder auf derselben Höhe wie die untere Segmentkante angeordnet ist. Folglich enthält dieser Randabschnitt des Überlappungsbereichs auch einen kleinen stufenförmigen Abschnitt außerhalb des Überlappungsbereiches.According to the invention, an apparatus for producing containers of paper material or paper-like material with the features of claim 1 is provided for this purpose. In a section provided for acting on an edge section of the overlapping region of the jacket on the frame, the press ram has a projection protruding in the radial direction. The overlapping area has a marginal portion defined by that segment edge of the sheet segment covered by the sheet segment and a small area in front of and behind this segment edge, seen in the circumferential direction of the sleeve. This edge portion of the overlap region extends at least from the lower or covered segment edge, which is covered by the segment resting on the segment edge, to a region in which the planar segment, which rests on the lower segment edge, again at the same height as the lower Segment edge is arranged. Consequently, this edge portion of the overlapping area also includes a small step-shaped portion outside the overlapping area.
Mittels eines in radialer Richtung vorragenden Vorsprungs kann der Überlappungsbereich abschnittsweise mit einem erhöhten Pressdruck beaufschlagt werden und es kann dadurch erreicht werden, dass auch im Überlappungsbereich keine Hohlräume innerhalb der verpressten Zarge vorhanden sind. Es wurde festgestellt, dass bei konventionell hergestellten mehrteiligen Behältern gerade die Randbereiche des Überlappungsbereichs im Bereich der Zarge für Undichtheiten sorgen. Dies deshalb, da an der Segmentkante, die auf der Außenseite des Abschlusselements, beispielsweise des Bodenkragens des Bodens oder des Deckelkragens eines Deckels, aufliegt, zwangsläufig durch die innenliegende Segmentkante und das darüber liegende Segment ein Hohlraum entsteht. Bei konventionellen Vorrichtungen und Verfahren sowie bei konventionellen Behältern wird dieser Hohlraum beim Verpressen der Zarge nicht vollständig aufgefüllt. Dieser Hohlraum kann eine Verbindung zum Innenraum des Bechers haben, so dass dann eine Leckstelle gebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Zarge im Bereich einer oder auch beider Segmentkanten des Überlappungsbereichs so stark zusammengedrückt, dass der vor dem Verpressen noch vorhandene Hohlraum an der Segmentkante vollständig mit Siegelmaterial ausgefüllt ist. Bevorzugt wird lediglich der Randabschnitt des Überlappungsbereichs mit erhöhtem Pressdruck beaufschlagt, in dem die innenliegende Segmentkante, die auch vom Innenraum des Behälters zugänglich ist, auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt. Die Zarge ist dadurch auch im Überlappungsbereich vollständig flüssigkeitsdicht. Der in radialer Richtung vorragende Vorsprung ist dabei in der Regel an einer im Querschnitt kreisabschnittsförmigen Pressfläche vorgesehen, über die der Vorsprung dann in radialer Richtung hinausragt. Die Höhe der Pressfläche entspricht in der Regel der Höhe der Zarge. Die Pressfläche kann auch auf mehrere kreisabschnittsförmige Leisten aufgeteilt sein, die dann entweder alle oder auch nur einige einen Vorsprung aufweisen, der in radialer Richtung vorragt. Die durch einen solchen Pressstempel dann erzeugte Vertiefung auf der Innenseite der Zarge ist rillenförmig und über die Höhe der Zarge können mehrere Rillen eingeprägt sein. Bei solchen rillenförmigen Einprägungen ist dann wesentlich, dass im Bereich der eingeprägten Rillen kein Hohlraum mehr an der innenliegenden Segmentkante vorliegt. Wenn zwischen den rillenförmigen Einprägungen noch Hohlräume vorhanden sind, spielt dies für die Dichtheit der Zarge keine Rolle mehr.By means of a protruding projection in the radial direction, the overlapping region can be acted upon in sections with an increased pressing pressure and it can be achieved that even in the overlap region no voids are present within the pressed frame. It has been found that in conventionally produced multi-part containers just the edge regions of the overlap region in the region of the frame provide for leaks. This is because at the edge of the segment, which rests on the outside of the closure element, for example, the Bodenkragens the bottom or the cover collar of a lid, inevitably creates a cavity by the inner segment edge and the overlying segment. In conventional devices and methods and in conventional containers, this cavity is not completely filled during pressing of the frame. This cavity may have a connection to the interior of the cup, so that then a leak is formed. By means of the device according to the invention, the frame is so strongly compressed in the region of one or both of the segment edges of the overlapping region that the cavity still present on the segment edge prior to the pressing is completely filled with sealing material. Preferably, only the edge portion of the overlap region is subjected to increased pressing pressure, in which the inner segment edge, which is also accessible from the interior of the container, rests on the outer side of the closure element. The frame is thereby also completely liquid-tight in the overlap area. The protruding projection in the radial direction is usually provided on a circular cross-section in the form of a press surface, over which the projection then protrudes in the radial direction. The height of the pressing surface usually corresponds to the height of the frame. The pressing surface may also be divided into a plurality of circular section-shaped strips, which then either all or only a few have a projection which projects in the radial direction. The recess then produced by such a ram on the inside of the frame is grooved and over the height of the frame, a plurality of grooves can be embossed. In such groove-shaped impressions is then essential that in the region of the embossed grooves no cavity is present at the inner edge of the segment. If cavities are still present between the groove-shaped indentations, this no longer plays any role for the tightness of the frame.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Pressstempel auf einer radial innenliegenden Seite der Zarge angeordnet und der Vorsprung ragt in radialer Richtung nach außen vor. Insbesondere ist die durch den Vorsprung auf dem Pressstempel eingeprägte Vertiefung auf der schlecht sichtbaren Innenseite der Zarge angeordnet.In a further development of the invention, the ram is arranged on a radially inner side of the frame and the projection protrudes in the radial direction outwards. In particular, the impressed by the projection on the ram depression is arranged on the poorly visible inside of the frame.
Die Anordnung des Pressstempels mit dem wenigstens einen Vorsprung auf einer radial innenliegenden Seite der Zarge hat sich als vorteilhaft herausgestellt.The arrangement of the press ram with the at least one projection on a radially inner side of the frame has proven to be advantageous.
In Weiterbildung der Erfindung ist eine in radialer Richtung außenliegende Oberfläche des Vorsprungs konvex gekrümmt.In a further development of the invention, a radially outer surface of the projection is convexly curved.
Die konvexe Krümmung kann einer Krümmung der Innenseite der Zarge angepasst sein, so dass die Krümmung des Vorsprungs im Wesentlichen dem Krümmungsradius der Zarge entspricht. Dadurch kann über die Breite des Vorsprungs gesehen ein gleichmäßiger Pressdruck erzeugt werden.The convex curvature can be adapted to a curvature of the inside of the frame, so that the curvature of the protrusion corresponds substantially to the radius of curvature of the frame. As a result, over the width of the projection seen a uniform pressing pressure can be generated.
In Weiterbildung der Erfindung ragt der Vorsprung in radialer Richtung um eine Höhe über die übrige Oberfläche des Pressstempels vor, die zwischen dem 0,5-Fachen und dem 1,5-Fachen, insbesondere dem 1-Fachen, der Dicke des flächigen Segments für den Mantel beträgt.In a further development of the invention, the projection projects in the radial direction by a height over the remaining surface of the press ram, which is between 0.5 times and 1.5 times, in particular 1 times, the thickness of the flat segment for the Coat is.
Auf diese Weise kann ein erhöhter Pressdruck eingebracht werden, ohne dass zu befürchten wäre, dass der Pressstempel das Material des Mantels, auf das der Pressdruck ausgeübt wird, beschädigt. Bei zu hohem Pressdruck könnte der Pressstempel gegebenenfalls das Material beschädigen, wodurch dann wiederum Undichtigkeiten hervorgerufen werden könnten.In this way, an increased pressing pressure can be introduced without any fear that the press ram will damage the material of the shell on which the pressing pressure is exerted. If the pressure is too high, the press die could possibly damage the material, which in turn could cause leaks.
In Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich der Vorsprung in Umfangsrichtung über eine Breite, die zwischen dem 0,25-Fachen und dem 0,75-Fachen, insbesondere dem 0,5-Fachen, der Breite des Überlappungsbereichs in Umfangsrichtung beträgt.In development of the invention, the projection extends in the circumferential direction over a width which is between 0.25 times and 0.75 times, in particular 0.5 times, the width of the overlapping area in the circumferential direction.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, den erhöhten Pressdruck nicht über die gesamte Breite des Überlappungsbereichs, sondern nur über einen Teil der Breite des Überlappungsbereichs im Bereich einer oder beider Segmentkanten des Überlappungsbereichs aufzubringen. Der Absolutbetrag des Pressdrucks kann dadurch geringer gewählt werden und dennoch kann eine ausreichende Dichtheit erzielt werden.It has proven to be advantageous not to apply the increased pressing pressure over the entire width of the overlapping region, but only over a part of the width of the overlapping region in the region of one or both segment edges of the overlapping region. The absolute value of the pressing pressure can be chosen smaller and yet sufficient tightness can be achieved.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Vorsprung in Umfangsrichtung so zu dem Überlappungsbereich angeordnet, dass nur eine der Segmentkanten des Mantels im Überlappungsbereich mit einem erhöhten Pressdruck beaufschlagt wird.In a development of the invention, the projection in the circumferential direction is arranged relative to the overlapping region such that only one of the segment edges of the jacket is subjected to an increased pressing pressure in the overlapping region.
Um eine vollständige gründliche Abdichtung der Zarge im Überlappungsbereich zu erzielen, genügt es, lediglich eine der Segmentkanten am Rand des Überlappungsbereichs mit erhöhtem Pressdruck zu beaufschlagen. Vorteilhafterweise wird dabei die innere und am Abschlusselement anliegende Segmentkante des Überlappungsbereichs gewählt. Diese innenliegende und am Abschlusselement anliegende Segmentkante erstreckt sich in den Innenraum des Behälters hinein und ein Hohlraum vor dieser Segmentkante kann daher zum Eindringen von im Behälter enthaltener Flüssigkeit in die Zarge führen.In order to achieve a complete thorough sealing of the frame in the overlapping area, it is sufficient to apply only one of the segment edges at the edge of the overlapping area with increased pressing pressure. Advantageously, the inner and the end element fitting segment edge of the overlapping region is selected. This inner and adjacent to the end element segment edge extends into the interior of the container and a cavity in front of this segment edge can therefore lead to the penetration of liquid contained in the container in the frame.
Vorteilhafterweise ist der Vorsprung symmetrisch zu einem Rand des Überlappungsbereichs angeordnet.Advantageously, the projection is arranged symmetrically to an edge of the overlapping region.
Auf diese Weise kann eine zuverlässige Verpressung im Bereich dieser Segmentkante erzielt werden und es kann vor allem erreicht werden, dass ein Hohlraum vor dieser Segmentkante beim Verpressen vollständig mit Siegelmaterial gefüllt wird. Der Randabschnitt des Überlappungsbereichs wird dabei nicht nur durch die innenliegende Segmentkante definiert sondern durch die Stelle, an der der auf der innenliegenden Segmentkante aufliegende Segmentabschnitt wieder in Kontakt mit dem Abschlusselement kommt. Bei noch nicht verpresster Zarge ist das das Ende des Hohlraums vor der innenliegenden Segmentkante.In this way, a reliable compression in the region of this segment edge can be achieved and it can be achieved, in particular, that a cavity before this segment edge during pressing is completely filled with sealing material. The edge portion of the overlap region is defined not only by the inner segment edge but by the point at which the resting on the inner segment edge segment section comes back into contact with the end element. For not yet pressed frame that is the end of the cavity in front of the inner segment edge.
Der Vorsprung ist bevorzugt so angeordnet, dass er die auf der Außenseite des Abschlusselements anliegende Segmentkante des Überlappungsbereichs beaufschlagt. Die auf der Außenseite des Abschlusselements anliegende Segmentkante erstreckt sich in den Innenraum des Behälters hinein. Im Bereich dieser Segmentkante ist es daher besonders wichtig, dass vor der Segmentkante nach dem Verpressen der Zarge kein Hohlraum mehr vorhanden ist. Mit der symmetrischen Anordnung des Vorsprungs zu einem Rand des Überlappungsbereichs kann erreicht werden, dass der Hohlraum vor dieser Segmentkante beim Verpressen der Zarge vollständig mit Siegelmaterial gefüllt wird.The protrusion is preferably arranged such that it acts on the segment edge of the overlapping region resting against the outer side of the closing element. The voltage applied to the outside of the closing element segment edge extends into the interior of the container. In the area of this segment edge, it is therefore particularly important that before the edge of the segment after pressing the frame no cavity is present. With the symmetrical arrangement of the projection to an edge of the overlapping region can be achieved that the cavity is completely filled with sealing material before this segment edge during pressing of the frame.
In Weiterbildung der Erfindung liegt dem Pressstempel ein Gegenstück gegenüber, wobei die Zarge zwischen dem Gegenstück und dem Pressstempel aufgenommen wird und wobei das Gegenstück in dem Bereich, in dem der Überlappungsbereich zu liegen kommt, in anderen Worten in dem der Überlappungsbereich angeordnet ist, eine Vertiefung aufweist.In a further development of the invention, the press ram is opposite to a counterpart, wherein the frame is received between the counterpart and the ram and wherein the counterpart in the region in which the overlap region comes to rest, in other words in which the overlap region is arranged, a recess having.
Mittels einer Vertiefung können Beschädigungen durch einen zu hohen oder ungleichmäßigen Pressdruck verhindert werden.By means of a depression damage can be prevented by a too high or uneven pressing pressure.
In Weiterbildung der Erfindung beträgt eine Breite der Vertiefung in Umfangsrichtung das 0,5-Fache bis 1,5-Fache der Breite des Überlappungsbereichs.In the invention, a width of the recess in the circumferential direction is 0.5 times to 1.5 times the width of the overlapping area.
Dadurch wird ein zu hoher Pressdruck gerade im Überlappungsbereich, in dem ja gegenüber dem übrigen Außenmantel mehr Materialschichten aufeinanderliegen, vermieden. Die Vertiefung kann ausgerundete Seitenkanten aufweisen, um Druckstellen und Beschädigungen des Materials im Bereich der Zarge zu vermeiden. Wenn die Vertiefung weniger als das 1-Fache der Breite des Überlappungsbereichs beträgt, wird die Vertiefung in der Regel nicht gegenüber dem Vorsprung angeordnet.As a result, too high pressing pressure is avoided, especially in the overlapping region, in which more material layers lie on top of the other outer jacket. The recess may have rounded side edges in order to avoid pressure points and damage to the material in the region of the frame. When the recess is less than 1 times the width of the overlapping area, the recess is not usually placed opposite the projection.
In Weiterbildung der Erfindung beträgt eine Tiefe der Vertiefung das 0,75-Fache bis 1,25-Fache, insbesondere das 1-Fache, der Dicke des flächigen Segments für den Mantel.In a further development of the invention, a depth of the depression is 0.75 times to 1.25 times, in particular 1 times, the thickness of the planar segment for the jacket.
Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Herstellen eines Behälters aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material mit folgenden Schritten vorgesehen: Wickeln eines flächigen Segments zu einem Mantel, so dass sich die an den Längsseiten angeordneten Segmentkanten überlappen und dadurch einen Überlappungsbereich bilden, Verbinden eines topfartigen Abschlusselements, nämlich ein topfartiger Boden und/oder ein topfartiger Deckels, mit dem Mantel mittels einer Zarge, so dass der Mantel und das Abschlusselement im Wesentlichen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind, Verpressen und Versiegeln des Mantels und des Abschlusselements im Bereich der Zarge mit wenigstens einem Pressstempel, wobei die Zarge mit im Wesentlichen radial gerichtetem Pressdruck beaufschlagt wird, und Beaufschlagen wenigstens eines Randabschnitts des Überlappungsbereichs des Mantels im Bereich der Zarge mit einem im Vergleich zu der übrigen Zarge erhöhten Pressdruck.According to the invention, a method is also provided for producing a container from paper material or paper-like material with the following steps: winding a planar segment into a jacket, so that the segment edges arranged on the longitudinal sides overlap and thereby form an overlapping region, connecting a cup-like closing element, namely a cup-like bottom and / or a cup-like lid, with the jacket by means of a frame, so that the jacket and the closing element are substantially liquid-tightly interconnected, pressing and sealing the shell and the closing element in the frame with at least one press ram, wherein the frame is acted upon by substantially radially directed pressing pressure, and loading at least one edge portion of the overlapping region of the jacket in the region of the frame with an increased compared to the rest of the frame pressing force.
Durch Aufbringen eines erhöhten Pressdrucks in wenigstens einem Randabschnitt des Überlappungsbereichs beim Verpressen und Versiegeln der Zarge können Leckstellen sicher vermieden werden.By applying an increased pressing pressure in at least one edge section of the overlapping region during pressing and sealing of the frame leaks can be reliably avoided.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Aufbringen des erhöhten Pressdrucks mittels eines in radialer Richtung vorragenden Vorsprungs an dem Pressstempel vorgesehen.In a development of the invention, the application of the increased pressing pressure is provided by means of a protruding projection in the radial direction on the pressing die.
Der Vorsprung ragt aus der übrigen Pressfläche des Stempels vor. Die Pressfläche kann auch mittels mehrerer leistenförmiger Vorsprünge gebildet sein, die dann alle oder auch nur teilweise einen in radialer Richtung vorragenden Vorsprung aufweisen. Die Pressfläche kann im Querschnitt beispielsweise kreisabschnittsförmig sein, wobei der Vorsprung dann aus dieser kreisabschnittsförmigen Pressfläche vorragt.The projection protrudes from the remaining pressing surface of the punch. The pressing surface may also be formed by means of a plurality of strip-shaped projections which then all or only partially have a projecting in the radial direction projection. The pressing surface can, for example, be circular-section-shaped in cross-section, with the projection then protruding out of this circular-segment-shaped pressing surface.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Beaufschlagen eines Bereichs auf der Innenseite der Zarge mit dem erhöhten Pressdruck vorgesehen, der der innenliegenden Segmentkante des Mantels, die auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt, gegenüberliegt.In a further development of the invention, the application of a region on the inside of the frame is provided with the increased pressing pressure, which lies opposite the inner segment edge of the jacket, which rests on the outer side of the closing element.
Diese innenliegende Segmentkante, die auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt, erstreckt sich in ihrem weiteren Verlauf in den Innenraum des Behälters hinein und kommt damit mit einer gegebenenfalls im Behälter befindlichen Flüssigkeit in Berührung. Wenn nun erfindungsgemäß diese innenliegende Segmentkante mit dem erhöhtem Pressdruck beaufschlagt wird, können Hohlräume und damit Leckstellen in diesem Bereich sicher vermieden werden.This inner segment edge, which rests on the outer side of the closing element, extends in its further course into the interior of the container and thus comes into contact with any liquid present in the container. If, according to the invention, this inner segment edge is subjected to the increased pressing pressure, voids and hence leaks in this region can be reliably avoided.
In Weiterbildung der Erfindung ist der Bereich, der mit erhöhtem Pressdruck beaufschlagt wird, symmetrisch zu dem Rand des Überlappungsbereichs angeordnet, an dem die innenliegende Segmentkante des Mantels, die auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt, angeordnet ist.In a further development of the invention, the region which is acted upon by increased pressing pressure is arranged symmetrically to the edge of the overlapping region, on which the inner segment edge of the jacket, which rests on the outer side of the closing element, is arranged.
Auf diese Weise kann ein sicheres Verpressen erreicht werden und speziell kann erreicht werden, dass ein Hohlraum, der vor der innenliegenden Segmentkante des Mantels gebildet ist, beim Verpressen vollständig mit Siegelmaterial gefüllt wird.In this way, a secure pressing can be achieved and in particular can be achieved that a cavity which is formed in front of the inner segment edge of the shell is completely filled with sealing material during pressing.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Beaufschlagen eines Bereichs der Zarge mit dem erhöhten Pressdruck vorgesehen, dessen Breite dem 0,25-Fachen bis 0,75-Fachen, insbesondere dem 0,5-Fachen, der Breite des Überlappungsbereichs beträgt.In a development of the invention, the application of a region of the frame with the increased pressing pressure is provided, the width of which amounts to 0.25 times to 0.75 times, in particular 0.5 times, the width of the overlapping area.
Indem damit nur ein Teil der Breite des Überlappungsbereichs mit dem erhöhten Pressdruck beaufschlagt wird, kann der Absolutwert der Presskraft kleiner gewählt werden und dennoch wird eine mit Sicherheit flüssigkeitsdichte Verpressung der Zarge ermöglicht.By thus only a part of the width of the overlapping area is subjected to the increased pressing pressure, the absolute value of the pressing force can be chosen smaller and yet a secure liquid-tight compression of the frame is possible.
Gemäß der Erfindung ist auch ein mehrteiliger Behälter aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material vorgesehen, der einen Mantel, der aus einem gewickelten flächigen Segment, dessen seitliche Segmentkanten im gewickelten Zustand in einem Überlappungsbereich angeordnet sind, gebildet ist, und ein topfartiges Abschlusselement, nämlich ein topfartiger Boden und/oder ein topfartiger Deckel, aufweist, wobei der Mantel und das Abschlusselement mittels einer Zarge im Wesentlichen flüssigkeitsdicht verbunden sind, wobei im Bereich der Zarge der Mantel und das Abschlusselement miteinander verpresst und versiegelt sind, bei dem in einem Randabschnitt des Überlappungsbereichs ein Zwischenraum, der zwischen der auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegenden Segmentkante und dem auf der Segmentkante aufliegenden Abschnitt des Segments des Mantels gebildet ist, vollständig mit einem Siegelmaterial ausgefüllt ist und bei dem auf der Innenseite der Zarge im Bereich gegenüber der Segmentkante, die auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt, eine eingepresste Vertiefung vorgesehen ist.According to the invention, there is also provided a multi-part container of paper material or paper-like material, which is a shell formed from a wound flat segment whose side edge edges are wound in an overlapping area, and a cup-like end member, namely a pot-like bottom and / or a pot-like cover, wherein the jacket and the closure element are connected substantially liquid-tight by means of a frame, wherein in the region of the frame, the jacket and the closure element are pressed together and sealed, wherein in an edge portion of the overlap region, a gap, which is formed between the resting on the outside of the closure element segment edge and resting on the segment edge portion of the segment of the shell, is completely filled with a sealing material and in which on the inside of the frame in the area opposite de r segment edge, which rests on the outside of the closing element, a depression is provided.
indem dieser Zwischenraum, der vor dem Verpressen der Zarge in der Regel eine Verbindung mit dem Innenraum des Bechers aufweist, im Bereich der Zarge vollständig mit einem Siegelmaterial ausgefüllt ist, kann sicher erreicht werden, dass im Bereich dieser Segmentkante keine Flüssigkeit aus dem Innenraum des Behälters in die Zarge eintritt. Dass dieser Zwischenraum vollständig mit Siegelmaterial gefüllt ist, wird durch einen erhöhten Pressdruck in diesem Bereich sichergestellt, der zu einer eingepressten Vertiefung auf der Innenseite der Zarge führt.By this intermediate space, which has a connection with the interior of the cup usually before pressing the frame, is completely filled with a sealing material in the frame, can be reliably achieved that in the region of this segment edge no liquid from the interior of the container enters the frame. The fact that this space is completely filled with sealing material is ensured by an increased pressure in this area, which leads to a pressed recess on the inside of the frame.
In Weiterbildung der Erfindung beträgt eine Breite der Vertiefung in Umfangsrichtung zwischen dem 0,25-Fachen und dem 0,75-Fachen, insbesondere dem 0,5-Fachen, der Breite des Überlappungsbereichs.In a development of the invention, a width of the depression in the circumferential direction is between 0.25 times and 0.75 times, in particular 0.5 times, the width of the overlapping area.
In Weiterbildung der Erfindung beträgt eine Tiefe der Vertiefung das 0,5-Fache bis 1-Fache der Materialdicke des Segments des Mantels.In a further development of the invention, a depth of the recess is 0.5 times to 1 times the material thickness of the segment of the jacket.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Vertiefung symmetrisch zum Rand des Überlappungsbereichs, an dem die innenliegende Segmentkante angeordnet ist, die auf der Außenseite des Abschlusselements aufliegt, angeordnet.In a further development of the invention, the depression is arranged symmetrically to the edge of the overlapping region, on which the inner segment edge is arranged, which rests on the outer side of the closure element.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale der unterschiedlichen, dargestellten Ausführungsformen können dabei in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Becher in einer Seitenansicht,
- Fig. 1a
- eine abschnittsweise Schnittansicht auf die Schnittebene B-B in
Fig. 1 , - Fig. 2
- eine Draufsicht auf ein flächiges Segment gemäß einer ersten Ausführungsform zum Wickeln eines Mantels,
- Fig. 3
- ein flächiges Segment gemäß einer zweiten Ausführungsform zum Wickeln eines Mantels,
- Fig. 4
- eine abschnittsweise Ansicht auf die Schnittebene A-A in
Fig. 1 mit einem Pressstempel nach dem Stand der Technik vor dem Verpressen der Zarge, - Fig. 5
- eine teilweise Ansicht der Schnittansicht A-A der
Fig. 1 mit einem erfindungsgemäßen Pressstempel vor dem Verpressen der Zarge, - Fig. 5a
- eine abschnittsweise Ansicht des Pressstempels der
Fig. 5 von schräg oben, - Fig. 6
- die Schnittansicht der
Fig. 5 nach dem Verpressen der Zarge und somit am fertiggestellten Becher, - Fig. 7
- die Schnittansicht der
Fig. 6 , wobei gestrichelt ein Gegenstück eingezeichnet ist, das auf der Außenseite der Zarge anliegt, - Fig. 8
- die Schnittansicht der
Fig. 6 , wobei ein Gegenstück gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eingezeichnet ist und - Fig. 9
- eine Schnittansicht eines Behälters gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei eine Schnittebene in die Schnittebene A-A in
Fig. 1 gelegt ist.
- Fig. 1
- a cup according to the invention in a side view,
- Fig. 1a
- a sectional sectional view of the sectional plane BB in
Fig. 1 . - Fig. 2
- a plan view of a planar segment according to a first embodiment for winding a shell,
- Fig. 3
- a planar segment according to a second embodiment for winding a jacket,
- Fig. 4
- a sectional view of the cutting plane AA in
Fig. 1 with a press stamp according to the prior art before pressing the frame, - Fig. 5
- a partial view of the sectional view AA of
Fig. 1 with a press die according to the invention before the pressing of the frame, - Fig. 5a
- a sectional view of the press die of
Fig. 5 from diagonally above, - Fig. 6
- the sectional view of
Fig. 5 after pressing the frame and thus on the finished cup, - Fig. 7
- the sectional view of
Fig. 6 , wherein dashed lines a counterpart is drawn, which rests on the outside of the frame, - Fig. 8
- the sectional view of
Fig. 6 , wherein a counterpart according to a further embodiment of the invention is shown and - Fig. 9
- a sectional view of a container according to a further embodiment, wherein a sectional plane in the sectional plane AA in
Fig. 1 is laid.
Die Darstellung der
An seinem unteren Ende ist der Becher 10 mit einem Abschlusselement in Form eines Bodens 18 versehen. Der Boden 18 weist eine etwa topfförmige Gestaltung auf. Der Boden 18 wird aus einem beispielsweise kreisscheibenförmigen Papiersegment gebildet, dessen Ränder um 90° oder etwas mehr als 90° nach unten geklappt werden und dadurch einen von einer Bodenplatte 22 etwa senkrecht nach unten abragenden Bodenkragen 24 bilden, siehe
Um diesen Bodenkragen 24 des Bodens 18 wird das untere Ende des Mantels 12 um 180° umgeschlagen. Der um den Bodenkragen 24 umgeschlagene Mantel 12 und der Bodenkragen 24 werden dann zunächst mittels Heißluft angewärmt und dann miteinander verpresst. Das Papiermaterial des Bodens 18 und des Mantels 12 ist wenigstens einseitig mit einer Kunststoffbeschichtung, beispielsweise Polyethylen, versehen. Die thermoplastische Kunststoffbeschichtung wird erwärmt und beim Verpressen von Mantel 12 und Boden 18 werden Mantel 12 und Boden 18 dann im Bereich der sogenannten Zarge 20 miteinander versiegelt. Dies geschieht dadurch, dass die erwärmten Polyethylenbeschichtungen oder Beschichtungen aus sonst einem geeigneten thermoplastischen Kunststoff miteinander verschmelzen und dadurch den Mantel 12 und den Boden 18 im Bereich des Bodenkragens 24 oder besser im Bereich der Zarge 20 im Wesentlichen flüssigkeitsdicht miteinander verbinden.To this
Die Darstellung der
Anstelle der Ausbildung einer Mundrolle 14 kann das obere Ende des Mantels 12 auch um einen Deckelkragen eines Deckels umgeschlagen werden. Dies wird bei erfindungsgemäßen Behältern gemacht, die als Dosen ausgebildet sind. Ein Deckel würde dann genau umgekehrt wie der Boden 18 in den Mantel eingesetzt, so dass also der Deckelkragen von einer Deckelplatte nach oben abragt und das obere Ende des Mantels würde dann um 180° um diesen Deckelkragen herumgeschlagen und der Deckelkragen und das obere umgeschlagene Ende des Mantels würden dann zu einer Zarge verpresst und versiegelt.Instead of the formation of a
Die Darstellung der
Die erste Segmentkante 28 liegt auf der Außenseite des Bodenkragens 24 in radialer Richtung beabstandet vom Bodenkragen 24 und auch auf der Innenseite des Bodenkragens 24 ist die erste Segmentkante 28 vom Bodenkragen 24 beabstandet. Sowohl auf der Innenseite als auch der Außenseite des Bodenkragens 24 weist der Bereich des Segments, der sich an die erste Segmentkante 28 anschließt, einen stufenförmigen Bereich 46, 48auf. Dieser Bereich 46 auf der Außenseite des Bodenkragens 24 und auch der Bereich 48 auf der Innenseite des Bodenkragens 24 sind jeweils im Bereich der zweiten Segmentkante 30 angeordnet und gehören noch zum Überlappungsbereich. Der Überlappungsbereich 16 endet in
Es ist in der Darstellung der
Auf der innenliegenden Seite des Bodenkragens 24 liegt vor der innenliegenden Segmentkante 30, 32 ebenfalls ein etwa dreieckförmiger Hohlraum 52. Dieser Hohlraum ist weniger kritisch, da er auf der Innenseite der Zarge 20 liegt und im verpressten und versiegelten Zustand der Zarge 20 infolgedessen nicht mit dem Innenraum des Bechers 10 in Verbindung steht. Im nicht verpressten Zustand der
Anstelle des Pressstempels 54 ist nun aber abschnittsweise ein erfindungsgemäßer Pressstempel 56 dargestellt. Dieser Pressstempel 56 weist einen radial nach außen vorragenden Vorsprung 58 auf, der gegenüber der übrigen Pressfläche 60 des Pressstempels 56 radial nach außen vorragt.Instead of the
Dieser Vorsprung 58 ist dabei so angeordnet und so bemessen, dass er die Überlappung 16 im Randabschnitt, also im Bereich des Hohlraums 50 vor der zweiten Segmentkante 30 auf der Außenseite des Bodenkragens 24 mit einem erhöhten Pressdruck beaufschlagt. Dadurch kann nach dem Verpressen und Versiegeln der Zarge 20 sichergestellt werden, dass der Hohlraum 50 wesentlich kleiner ist als bei konventionellen Bechern und in jedem Fall vollständig mit Siegelmaterial gefüllt ist.This
Den Zustand nach dem Verpressen der Zarge zeigt die Darstellung der
Aufgrund des erhöhten Pressdrucks im Bereich des Vorsprungs 58 weist die Zarge 20 auf ihrer Innenseite eine Vertiefung 66 auf. Die Vertiefung 66 entspricht in ihren Abmessungen etwa den Abmessungen des Vorsprungs 58.Due to the increased pressing pressure in the region of the
Der Pressstempel 56 und damit die Pressfläche 60 weist in der Regel eine Höhe auf, die der Höhe der Zarge auf der Innenseite der Zarge 20 entspricht. Um den Pressdruck zu erhöhen, kann die Pressfläche 60 auch in Form eines oder mehrerer Leisten ausgebildet sein, siehe
Die Darstellung der
Auf der Außenseite der Zarge 20 ist gegenüber dem Pressstempel 56 ein Gegenstück 70 angeordnet. Das Gegenstück 70 weist eine konkave Formgebung auf, wobei der Radius dieser konkaven Formgebung etwa dem Außenradius der Zarge 20 entspricht. Beim Verpressen der Zarge 20 nimmt dieses Gegenstück 70 den vom Pressstempel 56 ausgeübten Pressdruck auf.On the outside of the
Die Darstellung der
Die Vertiefung 74 weist abgerundete Seitenkanten auf, so dass Beschädigungen auf der Außenseite der Zarge 20 vermieden werden. Die Vertiefung 74 weist eine Tiefe auf, die etwa der Materialdicke des Segments 26 zur Herstellung des Außenmantels 12 entspricht. Dadurch kann eine sichere Verpressung und Versiegelung im Bereich des Hohlraums 50 erreicht werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Material des Mantels 12 im Bereich der Überlappung 16 durch übermäßigen Pressdruck beschädigt wird.The
Die Darstellung der
Im Unterschied zu dem Mantel 12 der
Da sich die zweite Segmentkante 30, die auf der Außenseite des Bodenkragens 24 aufliegt, von der Zarge 20 ausgehend in den Innenraum des Behälters erstreckt, kann durch den Dichtstreifen 76 verhindert werden, dass die offene Schnittkante an der Segmentkante 30 in Kontakt mit Flüssigkeit innerhalb des Behälters kommt. Der Dichtstreifen 76 wird daher bevorzugt bei Dosen aus Papiermaterial oder papierähnlichem Material eingesetzt, die über einen längeren Zeitraum als Becher mit Flüssigkeit gefüllt sein sollen. Im Falle einer Dose würde der Mantel 74 nicht nur mit dem Bodenkragen 24 mittels der Zarge 20 verbunden sein, sondern, wie eingangs bereits erläutert wurde, ebenfalls mit einem topfförmigen Deckel mittels einer weiteren Zarge flüssigkeitsdicht verbunden sein. Auch im Bereich der Zarge, die den Mantel 74 mit dem Deckel verbindet, ist die innenliegende Segmentkante 30 dann mit dem Dichtstreifen 76 versehen, um auch im Bereich des Deckels eine besonders flüssigkeitsdichte Ausbildung der Zarge zu erreichen.Since the
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