WO1996020051A1 - Compound-dip-verfahren für metalldosen - Google Patents

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Reinhard Kutschan
Hellmut BÜNSCH
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Schmalbach-Lubeca Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/30—Folding the circumferential seam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D7/00—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal
    • B65D7/12—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls
    • B65D7/34—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls with permanent connections between walls
    • B65D7/36—Containers having bodies formed by interconnecting or uniting two or more rigid, or substantially rigid, components made wholly or mainly of metal characterised by wall construction or by connections between walls with permanent connections between walls formed by rolling, or by rolling and pressing

Definitions

  • the technical field of the invention is a method for applying sealing material (so-called "compound”) to the fuselage hook of the fuselage of a metal can.
  • seals on metal packaging are designed in such a way that a sealant (SBC or WBC) dispersed in water or organic solvents, usually based on rubber preparation or synthetic rubber, is introduced into the lid hook of a lid or into the flanged edge of a base by means of a spray gun. Then the water or the solvent (mixture) must be evaporated and the dried seal must be stored at least 24 hours before the lid and body are closed (cf. DE-A 27 27 628 or US-A 4,201,308).
  • the amount of sealant used is subject to statistical variation.
  • the actually introduced or applied sealing compound is significantly dependent on the viscosity, which in turn depends on the temperature. The temperature therefore determines the amount of the sealant introduced, both the circumferential sealant distribution and the thickness of the sealant introduced.
  • the aim is to make the amount of the sealing compound introduced independent of external influencing factors to such an extent that it can be placed more precisely and, as a result, a considerable amount of sealing material can be saved over a long period of time.
  • the raw sealing material is softened, usually using an extruder or compounder.
  • the mass can then be transferred to a gravure roller (claim 3), the gravure roller can be fed by a slot die (claim 4), but the slot die itself and without the deep-drawing roller can provide the fluid compound that has a certain minimum depth for immersion having; this minimum depth can be controlled (claim 3).
  • the immersion movement of the body hook of the can can be controlled, namely according to time, speed and immersion depth (claim 2, 7).
  • Figure 1 is a closed double fold closure which is provided at the top of a metal package.
  • FIG. 2 shows a schematically sketched body 1 being immersed from top to bottom in a fluid sealing compound 10, which is constantly being replaced in the y direction ( "Sealant flow").
  • Figure 3 is an enlargement of the edge area of the
  • Rumpfbördeis la on which a certain, precisely metered amount 10a of a sealing material is applied in the method according to FIG. 2.
  • FIG. 4, FIG. 5 show examples of conventional fold geomotria
  • the lid hook 2a, 2b is folded together with the body hook la in order to form a double-fold closure D which closes in a gastight manner.
  • a sealing material C is provided between the fuselage flange la and the outer section 2b of the cover flange 2a, 2b.
  • a further sealing material F is provided in the lower region of the fold closure.
  • FIGS. 2 and 3 deal with the application of this sealing material C and / or F.
  • Sealing material 10 ("raw sealant") is immersed.
  • the downward movement v of the fuselage 1 in the direction of the fuselage axis 100 continues until the fuselage flange la das
  • Sealing fluid 10 touches.
  • the downward movement v can also lead somewhat further and lead to an immersion of the lower (rear) surface of the fuselage flap la.
  • the depth of the immersion can exceed the thickness d of the sheet metal, so that sealing material 10 also reaches the rear (the top) of the fuselage hook la, from which the sealing area F is formed when it is closed.
  • the (frustoconical) inclination of the fuselage flap la is shown exaggerated in FIG. 2, it is more horizontal and only slightly inclined from the horizontal, as shown in FIGS. 4 and 5.
  • the downward movement is designated in FIG. 2 with the speed v, which is changed depending on the position of the fuselage 1 and the distance of the fuselage 1 from the sealing fluid 10. The closer the body 1 is to the fluid 10, the slower the lowering speed.
  • the fuselage 1 can rotate about the fuselage axis 100 during the lowering or immediately at the beginning of the contact or immersion in the sealing fluid 10. This improves the uniformity of the application of the sealing material.
  • the movement y of the fluid 10 is schematically sketched, which is intended to represent that the sealing fluid moves easily or is at least continuously replaced insofar as the sealing fluid is released in terms of quantity of body flanges la to be immersed or touching.
  • the fluid sealing compound 10 can be produced via an extruder, its temperature can be regulated in order to keep its viscosity essentially constant.
  • FIG. 3 illustrates the sealing material 10a resting on the fuselage flange la in a precisely metered amount. Only the edge region la of the can body 1 is shown, which is shown with its bottom facing downwards in the upright position.
  • the sealing fluid 10 still has a certain mobility or viscosity after the fuselage has been immersed and the fuselage has been moved out, then after the can 1 has been turned quickly, the compound 10a can still move slightly radially inward on the lid flange 1a.
  • This movement radially inwards and downwards depends on the ambient temperature and the inclination of the fuselage flap la from the horizontal.
  • the application method can be used on three-part cans (see FIG. 4) in the lid and bottom fold in equal measure. Likewise, use with stretched one-piece can bodies is possible, whether they are drawn in at the top or not (see FIG. 5).
  • Figure 4 and Figure 5 contain the usual dimensions of fold dimensions with their common reference numerals.

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  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
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Abstract

Das technische Gebiet der Erfindung ist das Aufbringen von Dichtungswerkstoff auf oder in einen Falzverschluß (D) einer Metalldose. Bislang wurden solche Dichtungswerkstoffe in den Deckelbördel, der u-förmig verläuft, eingebracht und getrocknet. Die Erfindung schlägt demgegenüber vor, den Compound - den Dichtungswerkstoff (10) - auf den Rumpfbördel (1a) aufzubringen (10a), wobei der Rumpf (1) der Metalldose von oben nach unten in einen fluiden Dichtungsstrom (10) eingetaucht wird oder ihn zumindest an der Oberfläche berührt. Die Genauigkeit der Dosierung und die präzise Menge des aufgetragenen Dichtungswerkstoffes wird dadurch erheblich verbessert.

Description

Compound-Dip-Verfa ren für Metalldosen
Das technische Gebiet der Erfindung ist ein Verfahren zum Auftragen von Dichtungswerkstoff (sogenanntem "Compound") auf den Rumpfhaken des Rumpfes einer Metalldose.
Im Stand der Technik werden Dichtungen an Metallverpackungen so ausgeführt, daß eine in Wasser oder organischen Lösungsmitteln dispergierte Dichtungsmasse (SBC oder WBC) , üblicherweise basierend auf Gummizubereitung oder Synthesekautschuk, mittels einer Spritzpistole in den Deckelhaken eines Deckels oder in den Bördelrand eines Bodens eingebracht wird. Anschließend muß das Wasser oder das Lösungsmittel (gemisch) verdampft werden und die getrocknete Dichtung mindestens 24 Stunden vor dem Verschließen von Deckel und Rumpf gelagert werden (vgl. DE-A 27 27 628 oder US-A 4,201,308) . Beim Verfahren des Standes der Technik unterliegt die Menge der verwendeten Dichtungsmasse einer statistischen Streuung. Dabei ist die tatsächlich eingebrachte oder aufgebrachte Dichtungsmasse erheblich von der Viskosität abhängig, die ihrerseits von der Temperatur abhängt. Die Temperatur bestimmt also die Menge des eingebrachten Dichtungsmittels, und zwar sowohl die umfängliche Dichtungsmittel-Verteilung als auch die Dicke der eingebrachten Dichtungsmasse.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die bisher verwendeten Einbringungsverfahren für Dichtungsmasse zu verbessern, insbesondere hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Ziel ist es dabei, die Menge der eingebrachten Dichtungsmasse so weit unabhängig von äußeren Einflußgrößen zu gestalten, daß sie präziser plaziert werden kann und damit über einen langen Zeitraum gesehen eine erhebliche Menge an Dichtungswerkstoff eingespart werden kann.
Das wird erreicht, wenn die Dichtungsmasse nicht auf den Deckel, sondern auf den Rumpfhaken des Rumpfes aufgebracht wird (Anspruch 1) , bevor der Falzverschluß, insbesondere der Doppelfalzverschluß, gebördelt wird. Wird die erfindungsgemäße Idee realisiert, so kann eine häufige Kontrolle der Dichtungsmasse unterbleiben, weil der Rumpf selber von oben in die Dichtungsmasse eintaucht oder sie soweit berührt, daß gerade der benötigte Bereich des Rumpfhakens von ihr benetzt wird. Gegenüber dem Stand der Technik kann besser plaziert werden und damit genauer und in Folge sparsamer dosiert ein Dichtungsmittel aufgetragen werden. Über eine geraume Zeit wird damit eine erhebliche Menge von Dichtungsmittel eingespart. Fehlerhaft gummierte Deckel gehören dank der Erfindung der Vergangenheit an.
Um die Dichtungsmasse als Rohmasse zu einem Fluidum werden zu lassen, wird das Roh-Dichtungsmaterial zum Erweichen gebracht, in der Regel über einen Extruder oder Compounder. Die Masse kann dann auf eine Tiefdruckwalze übertragen werden (Anspruch 3) , die Tiefdruckwalze kann von einer Breitschlitzdüse gespeist werden (Anspruch 4), jedoch kann auch die Breitschlitzdüse selbst und ohne die Tiefziehwalze den fluiden Compound zur Verfügung stellen, der zum Eintauchen eine gewisse Mindesttiefe aufweist; diese Mindesttiefe kann gesteuert sein (Anpruch 3) .
Ebenso kann die Eintauchbewegung des Rumpfhakens der Dose gesteuert werden, und zwar nach Zeit, Geschwindigkeit und Eintauchtiefe (Anspruch 2, 7) .
Eine verbesserte Gleichmäßigkeit erhält man auf dem Rumpfbördel (dem Rumpfhaken) , wenn der Rumpf sich zumindest beim Berühren oder Eintauchen in die Dichtungsmasse um die eigene Achse in der angedeuteten Richtung dreht. Dafür kann ein magnetischer Antrieb (bei Weichblechdosen) vorgesehen sein.
Die Kombination von vertikal abwärts gerichtetem Eintauchen und axialem Drehen erreicht eine hohe Gleichmäßigkeit der Dichtungsmasse auf dem Rumpfhaken bei gleichzeitiger hochgenauer Plazierung und damit Dosierung und somit größtmögliche Mengenersparnis zur Erreichung der mindestnotwendigen Dichtungsmasse auf dem Rumpfbördel. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in ihrem Verständnis vertieft und erweitert.
Figur 1 ist ein verschlossener Doppelfalz-Verschluß, der am oberen Rand einer Metallverpackung vorgesehen ist. Der
Doppelfalz-Verschluß ist mit D bezeichnet, der Rumpf der Metalldose mit 1 und der Deckel mit 2. Figur 2 zeigt ein von oben nach abwärts gerichtetes Eintauchen eines schematisch skizzierten Rumpfes 1 in eine fluide Dichtungsmasse 10, die sich in y-Richtung laufend ersetzt ("Dichtungsmittel-Strom") . Figur 3 ist eine Vergrößerung des Randbereiches des
Rumpfbördeis la, auf dem eine bestimmte, genau dosierte Menge 10a eines Dichtungswerkstoffs im Verfahren nach Figur 2 aufgebracht ist.
Figur 4, Figur 5 zeigen Beispiele von üblichen Falzgeomotrien an
Metalldosen.
Im verschlossenen Zustand ist der Deckelhaken 2a,2b mit dem Rumpfhaken la zusammengefalzt, um einen gasdicht schließenden Doppelfalz-Verschluß D zu bilden. Zwischen dem Rumpfbördel la und dem äußeren Abschnitt 2b des Deckelbördels 2a,2b ist im oberen Bereich ein Dichtungswerkstoff C und ggfls. im unteren Bereich des Falzverschlusses ein weiterer Dichtungswerkstoff F vorgesehen.
Mit dem Aufbringen dieses Dichtungswerkstoffes C und/oder F befassen sich die Figuren 2 und 3.
In Figur 2 ist das Prinzip erläutert, mit dem ein Rumpf 1, der schematisch dargestellt ist, in einen fluiden
Dichtungswerkstoff 10 ("Roh-Dichtungsmasse") eingetaucht wird. Die Abwärtsbewegung v des Rumpfes 1 in Richtung der Rumpfachse 100 führt soweit, bis der Rumpfbördel la das
Dichtungsfluid 10 berührt. Die Abwärtsbewegung v kann auch etwas weiter führen und zu einem Eintauchen der unteren (hinteren) Oberfläche des Rumpfbördeis la führen. Die Tiefe des Eintauchens kann die Dicke d des Bleches übersteigen, so daß Dichtungswerkstoff 10 auch auf die Rückseite (die Oberseite) des Rumpfhakens la gelangt, woraus beim Verschließen der Dichtungsbereich F gebildet wird.
Die (kegelstumpfförmige) Neigung des Rumpfbördeis la ist in der Figur 2 übersteigert dargestellt, sie ist eher waagerecht und nur gering aus der Horizontalen geneigt, wie das in Figuren 4 und 5 gezeigt ist.
Die Abwärtsbewegung ist in Figur 2 mit der Geschwindigkeit v bezeichnet, die abhängig von der Position des Rumpfes 1 und dem Abstand des Rumpfes 1 von dem Dichtungsfluid 10 verändert wird. Je dichter der Rumpf 1 am Fluid 10 ist, desto langsamer ist die Absenkgeschwindigkeit.
Während des Absenkens oder unmittelbar bei Beginn des Berührens oder Eintauchens in das Dichtungsfluid 10 kann der Rumpf 1 um die Rumpfachse 100 rotieren. Das verbessert die Gleichmäßigkeit des Auftrags des Dichtungswerkstoffes.
Schematisch skizziert ist die Bewegung y des Fluids 10, die darstellen soll, daß sich das Dichtungsfluid leicht bewegt oder zumindest kontinuierlich insoweit ersetzt wird, als Dichtungsfluid mengenmäßig zu eintauchenden oder berührenden Rumpfbördeln la abgegeben wird. Die fluide Dichtungsmasse 10 kann über einen Extruder hergestellt werden, sie kann in ihrer Temperatur geregelt werden, um ihre Viskosität im wesentlichen konstant zu halten. Figur 3 veranschaulicht das auf dem Rumpfbördel la aufliegende Dichtungsmaterial 10a in genau dosierter Menge. Dabei ist nur der Randbereich la des Dosenrumpfes 1 dargestellt, die in aufrechter Position mit ihrem Boden nach unten dargestellt ist. Hat das Dichtungsfluid 10 nach Eintauchen des Rumpfes und Herausfahren des Rumpfes noch eine gewissen Beweglichkeit oder Viskosität, so kann nach schnellem Wenden der Dose 1 noch eine leichte Bewegung des Compounds 10a auf dem Deckelbördel la nach radial innen erfolgen.
Diese Bewegung radial einwärts und abwärts hängt von der Umgebungstemperatur und der Neigung des Rumpfbördeis la aus der Horizontalen ab.
Wird der Rumpfhaken la etwas tiefer in das Fluid 10 eingetaucht, so bildet sich eine zweiseitige Compound-Beschichtung 10b, um den äußeren Rand lb des Rumpfhakens la, woraus der untere Dichtungsbereich F beim Falzen entsteht. Die Compound Bereiche C und F aus Figur 1 sind in Figur 3 angedeutet.
Das Aufbringungsverfahren kann an dreiteiligen Dosen (vgl. Figur 4) im Deckel und Bodenfalz gleichermaßen verwendet werden. Ebenso ist der Einsatz bei abgestreckten einteiligen Dosenrümpfen möglich, seien sie im oberen Bereich eingezogen oder nicht (vgl. Figur 5) .
Übliche Abmessungen von Falzdimensionen mit ihren gängigen Bezugszeichen enthalten Figur 4 und Figur 5.

Claims

Ansprüche :
1. Verfahren zum Aufbringen oder Einbringen von Dichtungswerkstoff (10; "Compound") zwischen (C,F) Deckelhaken (2a, 2b) und Rumpfhaken (la) eines
Falzverschlusses (D) zwischen Deckel (2) und Rumpf (1) einer Metallverpackung, wobei die Dichtungsmasse (10;10a, 10b) vor Auflegen des Deckels (2) und Verschließen von Deckelhaken (2a,2b) und Rumpfhaken (la) auf den Rumpfhaken (la) aufgebracht (v,α,y) wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Dosenrumpf (1) mit seinem Rumpfhaken (la) von oben in eine fluide Dichtungsmasse (10) eingetaucht oder an eine fluide Dichtungsmasse berührend herangeführt wird (v) .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Roh-Dichtungsmasse (10) über eine Walze in ihrer maximal möglichen Tauchtiefe (t) für den Deckelhaken (la) gesteuert wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Rohmasse (10) über eine Breitschlitzdüse zum Auftragen oder Anbringen an dem Rumpfhaken (la) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem zumindest beim Berühren der oder beim Eintauchen in die Rohmasse (10) der Rumpf (1) mit Rumpfhaken (la) gedreht (α) wird.
Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem das Auftragen der Dichtungsmasse (10) mittels einer Abwärts-Verfahrbewegung (v) und einer Drehbewegung (a) des Dosenrumpfes (1) erfolgt.
7. Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem die Eintauchtiefe des Rumpfhakens (la) etwas tiefer ist als die Blechstärke (d) , um auch die andere Seite des Rumpfhakens (la) mit Dichtungsfluid (10) zu benetzen (10b) .
8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Dichtungsfluid auf und um den äußeren Rand (lb) des Rumpfhakens durch Eintauchen aufgebracht wird.
9. Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem der Falzverschluß ein Mehrfach-Falzverschluß, insbesondere ein Doppelfalzverschluß ist.
10. Verfahren nach einem der erwähnten Ansprüche, bei dem durch schnelles Wenden des Dosenrumpfes (1) nach dem Eintauchen oder Berühren des Dichtungsmittels die radiale Lage und/oder Verteilung des aufgebrachten Compounds verändert wird, insbesondere geringfügig nach radial innen.
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