DE19823084A1 - Verfahren zum Verschließen einer Verbunddose, Verbunddose und Boden für eine Verbunddose - Google Patents

Abstract

Eine Verbunddose, insbesondere für Nahrungsmittel, wird dadurch verschlossen, daß eine zylindrische Hülse aus Papier-, Pappe- oder Kartonverbund an ihrer einen Stirnseite, dicht verschlossen, anschließend über die gegenüberliegende offene Stirnseite mit dem Füllgut gefüllt und daraufhin an dieser Stirnseite mittels eines tiefgezogenen Blechbodens verschlossen wird, indem der mit einem Flansch mit einem kreisförmig eingerollten Umfangsrand vorgefertigte Boden auf die Stirnseite aufgesetzt und der eingerollte Umfangsrand unter gleichzeitigem axialen Druck an die Hülse zur Bildung einer Klemmverbindung angerollt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen einer Verbunddose, insbesondere für Nahrungsmittel, indem eine zylindrische Hülse aus Papier-, Pappe- oder Karton­ verbund an ihrer einen Stirnseite, beispielsweise mittels einer Verschlußmembran, dicht verschlossen, anschließend über die gegenüberliegende offene Stirnseite mit dem Füllgut gefüllt und daraufhin an dieser Stirnseite mittels eines tiefgezogenen Blechbodens verschlossen wird, indem der mit einem Flansch mit eingerolltem Umfangsrand vorge­ fertigte Boden auf die Stirnseite aufgesetzt und der eingerollte Umfangsrand unter gleichzeitigem axialen Druck an die Hülse zur Bildung einer Klemmverbindung angerollt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Verbunddose, bei der Hülse und Blechboden klemmend verbunden sind, sowie einen hierfür geeigneten Boden aus Blech.

Verbunddosen des vorgenannten Aufbaus werden zum Verpacken von Nahrungs- und Genußmitteln unterschiedlicher Konsi­ stenz in großem Umfang eingesetzt. Je nach Anforderung sind solche Verbunddosen flüssigkeits- und gasdicht ausge­ führt. In der Regel sind sie bodenseitig durch einen Blechboden verschlossen, während sie an der zu öffnenden Stirnseite durch eine aufgesiegelte Verschlußmembran gas- und flüssigkeitsdicht verschlossen sind.

Aus Gründen umweltfreundlicher Entsorgung müssen sich die unterschiedlichen Materialien einer solchen Verpackung möglichst sortenrein trennen lassen. Dies gilt im Falle von Verbunddosen vor allem für die Hülse aus überwiegend cellulosehaltigem Werkstoff, dem Boden aus Metallblech, wie z. B. Weißblech, der Verschlußmembran aus einer Metall­ folie und dem gegebenenfalls vorgesehenen Deckel aus Kunststoff. Während die sortenreine Entsorgung der beiden letztgenannten Komponenten problemlos möglich ist, lassen sich Hülse und Boden, die in der Regel durch einen einge­ rollten Doppelfalz am Boden miteinander verbunden sind, aus den nachgenannten Gründen nur schwer trennen.

Der Boden wird aus einer Metallplatine durch Tiefziehen in einer Art Napfform hergestellt. Der Durchmesser des napf­ förmig vertieften Teils entspricht etwa dem Innendurchmes­ ser der Hülse, während der umlaufende Randflansch einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurch­ messer der Hülse ist. Der Umfangsrand des Randflanschs wird nach innen gefalzt und der Randflansch mit dem Rand­ falz um die Stirnseite der Hülse zu einem weiteren Falz umgeformt. Durch diese Umformprozesse bilden sich einer­ seits an der später der Hülse zugekehrten Außenseite des Randfalzes Falten, die in das Hülsenmaterial eindringen. Gleiches gilt für die freie Kante des Randfalzes, die schneidenartig in das Hülsenmaterial eingepreßt ist. Es entsteht eine im wesentlichen formschlüssige Verbindung, die sich manuell nicht mehr lösen läßt.

Die Herstellung und das Abfüllen einer solchen Verpackung geschieht wie folgt: die Hülse wird als Parallelwickel oder als endloser Schraubenwickel hergestellt und im letzten Fall durch Ablängen auf Wunschmaß geschnitten. Die Hülse wird an ihrer einen Stirnseite, über die später das Füllgut entnommen wird, mit der angesiegelten Membran verschlossen. In dieser noch nicht komplettierten Form wird das Füllgut über die noch offene Bodenseite einge­ füllt und die Dose anschließend in eine Verschließmaschine verbracht, in der der Boden mit seinem napfförmigen Be­ reich in die offene Stirnseite eingedrückt wird. Unter Einwirkung eines axialen Drucks auf den Boden und die Hülse wird sichergestellt, daß der Randflansch des Bodens auf der Stirnseite aufliegt. Je größer die Längentoleran­ zen der Hülse sind, umso stärker wird dabei die Hülse im Bereich ihrer Stirnseite im Randflansch verformt (aufge­ weitet). Anschließend wird der Doppelfalz an die Hülse angerollt und in diese eingedrückt.

Um eine sortenreine Trennung von Hülse und Boden zu ermög­ lichen, muß der Formschluß vermieden werden. So ist es bekannt (DE 44 17 576 C2), den tiefgezogenen Blechboden bzw. dessen Randflansch am Umfangsrand einzurollen. Dies geschieht mit relativ großen und im übrigen unterschiedli­ chen Krümmungsradien, um vornehmlich die Faltenbildung an der später innen liegenden Seite des Randfalzes zu vermei­ den. Der Krümmungsradius soll dabei so groß gewählt wer­ den, daß beim Anrollen des eingerollten Umfangsrandes an die Hülse die freie Umfangskante nicht in das Hülsenmate­ rial eindringt. Die Verbindung von Boden und Hülse soll ausschließlich durch entsprechend starkem Andruck des eingerollten Falzes gegen die Hülse erreicht werden, ohne daß sich die Hülse dabei zu sehr verformt. Angestrebt wird eine Art Klemmverbindung, die durch etwa radialen Druck auf die Hülse zum Herausrutschen derselben aus dem Boden­ falz führen soll.

In der Praxis eines Abfüllbetriebs ist es kaum möglich, die verschiedenen Einflußfaktoren, welche die Qualität der Klemmverbindung bestimmen, zu beherrschen. Zu diesen Faktoren sind die Blechhärte und Blechdicke, die für das Verschließen eingesetzten Rollen sowie deren Durchmesser und Einstellung und schließlich die Kontrollierbarkeit des axialen Drucks auf den Boden und die Hülse zu nennen.

Insbesondere wenn die Hülse Überlänge besitzt, wird sie im Falz unter Umständen zu stark aufgeweitet oder sie wird unrund. Ferner kann das Hülsenmaterial in den offenen Spalt zwischen der freien Umfangskante und der gegenüber­ liegenden Falzwandung eindringen, so daß letztendlich wiederum ein Formschluß entsteht. Auch läßt sich der konkrete Verlauf des sich ändernden Rolldurchmessers kaum reproduzierbar verwirklichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zum bodenseitigen Verschließen einer Verbunddose mit Blechboden so auszubilden, daß mit Sicherheit ein Formschluß zwischen Boden und Hülse vermie­ den und somit eine sortenreine Trennung möglich ist.

Weiterhin hat die Erfindung das Ziel, eine Verbunddose vorzuschlagen, bei der auf einen Formschluß von Hülse und Boden verzichtet und eine reine Klemmverbindung erhalten wird. Schließlich ist Ziel der Erfindung, ein Boden vorzu­ schlagen, der für die Verwendung und Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Verbunddose geeignet ist.

Die Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht dadurch gelöst, daß der Umfangsrand des Flanschs zu einer im wesentlichen geschlossenen Kreisform eingerollt wird, und daß nach dem Aufsetzen des Flanschs des Bodens auf die Stirnseite der Hülse der eingerollte Umfangsrand unter Beibehaltung einer geschlossenen Form an die Hülse ange­ rollt wird.

Durch das erfindungsgemäße Einrollen des Umfangsrandes des Bodenflanschs zu einer geschlossenen Kreisform wird die freie Umfangskante gleichsam "verwahrt". Aufgrund der Rückstellkraft liegt die freie Umfangskante der gegenüber­ liegenden Innenseite des Randflanschs an, so daß an dieser Stelle zum einen eine freiliegende Kante, zum anderen ein offener Spalt vermieden werden. Der Randflansch mit dem kreisförmig eingerollten Umfangsrand wird dann beim Ver­ schließen der Verbunddose an die Außenseite der Hülse angerollt, wobei der eingerollte Umfangsrand seine ge­ schlossene Form beibehält. Diese weicht gegebenenfalls von der Kreisform ab und kann ovalisiert sein. Aufgrund der kreisförmigen Einrollung ist der Umfangsrand formstabil und wirkt wie ein starrer Körper. Er gibt insbesondere nicht federnd nach, da die freie Umfangskante nicht aus­ weichen kann. Dadurch läßt sich der Andruck und damit die Eindringtiefe des angerollten Umfangsrandes genau einstel­ len und einhalten. Es kann insbesondere eine definierte Klemmkraft erzeugt werden, die einerseits für die erfor­ derliche Gas- und Flüssigkeitsdichtheit im Bereich des Bodens sorgt, andererseits ein Trennen von Hülse und Boden durch mäßigen radialen Verformungsdruck auf die Hülse ermöglicht.

In bevorzugter Ausführung wird der Boden mit einem im wesentlichen ebenen Flansch mit kreisförmig eingerolltem Umfangsrand vorgefertigt und nach dem Aufsetzen des im wesentlichen eben verbleibenden Abschnittes auf die Stirn­ seite der Hülse der kreisförmig eingerollte Umfangrand an die Hülse angerollt.

Zum einen läßt sich ein solcher Boden wesentlich einfacher herstellen, als der eingangs geschilderte Blechboden nach dem Stand der Technik, zum anderen sorgt der eben verblei­ bende Abschnitt für eine einwandfreie Abstützung auf der freien Stirnkante der Hülse und für einen definierten Umbug des Umfangsrandes beim Anrollen an die Hülse.

Der Boden wird vorzugsweise so vorgefertigt, daß der kreisförmig eingerollte Umfangsrand beim Anrollen an die Hülse allenfalls geringfügig verformt, z. B. ovalisiert wird.

Eine Verbunddose, insbesondere für Nahrungsmittel, besteht gemäß der DE 44 17 576 aus einer zylindrischen Hülse aus Papier-, Pappe- oder Kartonverbund, einem für die Entnahme des Füllgutes zu öffnenden Verschluß an einer Stirnseite, z. B. einer angesiegelten Verschlußmembran, und einem an der anderen Stirnseite klemmend befestigten, tiefgezogenen Blechboden, der mit einem eingerollten Umfangsrand in die Außenseite der Hülse eingedrückt ist. Eine solche Verbund­ dose zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß der eingerollte Umfangsrand eine im wesentlichen geschlos­ sene Form mit einer nach innen gerichteten Umfangskante aufweist.

Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, daß zwischen der Hülse und dem Boden kein Formschluß, sondern eine reine Klemmverbindung besteht, die ein Trennen beider Teile problemlos zuläßt.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. als Verschluß einer Verbunddose des vorgenannten Aufbaus ist ein Boden geeignet, der aus einer Platine tiefgezogen ist und einen Flansch mit einem nach innen eingerollten Um­ fangsrand aufweist, mit dem er durch Anrollen klemmend mit der Hülse verbunden ist. Ein solcher Boden zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß der Umfangsrand des Flanschs zu einer im wesentlichen geschlossenen Kreisform mit nach innen gerichteter Umfangskante eingerollt ist.

Ein solcher Boden wird in herkömmlicher Weise aus einer Blechplatine durch Tiefziehen hergestellt und der Umfangs­ rand anschließend zu der geschlossenen Kreisform einge­ rollt. Es kann aber auch in umgekehrter Weise verfahren werden, indem die ebene Blechplatine zunächst am Umfangs­ rand eingerollt und anschließend der Boden tiefgezogen wird.

In bevorzugter Ausführung ist der Flansch im wesentlichen bodenparallel und eben ausgebildet. Er ist nach dem Ver­ schließen der Verbunddose unter Verbleib eines im wesent­ lichen ebenen Abschnittes mit dem Umfangsrand nach innen eingerollt.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung wiedergegebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Verpackung in Form einer Verbund­ dose in schematischer und verkleiner­ ter Ansicht;

Fig. 2 ein Detailschnitt des Blechbodens und

Fig. 3 ein Detailschnitt der Verbunddose im Bereich des Bodens.

Die Verbunddose 1 besteht aus einer im wesentlichen zylin­ drischen, gegebenenfalls kreiszylindrischen oder recht­ eckig abgerundeten Hülse 2, die mehrlagig aus einem zell­ stoffhaltigen Schichtenverbund aus Papier, Pappe oder Karton, gegebenenfalls einer Innenkaschierung und einer Sperrschicht in Form einer Metallfolie besteht. Sie weist ferner an ihrer Entleeröffnung eine nicht gezeigte, auf den Stirnrand der Hülse 2 aufgesiegelte Verschlußmembran und eine diese und die Hülse übergreifenden Stülpdeckel 3 auf. Bodenseitig ist die Hülse 2 durch einen Blechboden 4 verschlossen.

Der Boden 4 ist aus einer Blechplatine, z. B. aus Weiß­ blech, durch Tiefziehen hergestellt. Er weist eine napf­ förmige Vertiefung 5 auf, die in die offene Stirnseite der Hülse 2 eingreift und deren Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser der Hülse entspricht. Der Boden 4 weist ferner einen Randflansch 6 auf, der nach dem Tiefziehen zunächst eben ausgebildet ist und parallel zum Boden der napfförmigen Vertiefung 5 liegt. Der Flansch 6 wird an seinem Umfangsrand 8 nach innen eingerollt, und zwar derart, daß eine im wesentlichen geschlossene Kreisform entsteht, so daß die freie Kante des eingerollten Umfangs­ randes 8 dem ebenen Abschnitt 7 des Flansches 6 anliegt und im wesentlichen nach innen gerichtet ist, so daß der gesamte eingerollte Umfangsrand im wesentlichen formstabil ist.

Die mit der Verschlußmembran und gegebenenfalls dem Deckel 3 versehene Hülse 2 wird - auf dem Kopf stehend - über die noch offene Bodenseite gefüllt und anschließend der Boden auf einer Verschließmaschine angebracht. Der Endzustand ist in Fig. 3 gezeigt. Beim Verschließen wird der Boden gemäß Fig. 2 mit seiner napfförmigen Vertiefung unter axialem Druck in die Hülse 2 eingedrückt, bis der ebene Abschnitt 7 des Randflanschs 6 auf die Stirnseite auf­ läuft. Je nach Längentoleranz der Hülse 2 wird diese etwas gestaucht, d. h. an ihrer Stirnseite aufgeweitet. Wie aus Fig. 2 ohne weiteres zu schließen, kann selbst bei einem solchen Verformen der Hülse das Hülsenmaterial nicht im Bereich der freien Umfangskante 9 gelangen. Anschließend wird der Randflansch 6 mit dem kreisförmigen Umfangsrand 8 nach innen an die Hülse 2 angerollt, bis schließlich der Zustand gemäß Fig. 3 erreicht ist. Der eingerollte Um­ fangsrand 8 dringt dabei mit seinem Abschnitt 10 in das Material der Hülse 2 in einem gewissen Umfang ein, ohne daß es jedoch zu einer ausgeprägten formschlüssigen Ver­ bindung kommt.

Die entleerte Verbunddose läßt sich dadurch sortenrein zerlegen, daß die Hülse 2 im Bereich des Bodens radial eingedrückt wird, so daß die im eingeklemmten Abschnitt wirkende Zugkraft größer ist als die Klemmkraft im Bereich des eingerollten Umfangsrandes 8 und damit die Hülse 2 aus dem umgebogenen Randflansch 6 herausgezogen wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum Verschließen einer Verbunddose (1), insbesondere für Nahrungsmittel, indem eine zylind­ rische Hülse (2) aus Papier-, Pappe- oder Kartonver­ bund an ihrer einen Stirnseite, beispielsweise mit­ tels einer Verschlußmembran, dicht verschlossen, anschließend über die gegenüberliegende offene Stirn­ seite mit dem Füllgut gefüllt und daraufhin an dieser Stirnseite mittels eines tiefgezogenen Blechbodens (4) verschlossen wird, indem der mit einem Flansch (6) mit eingerolltem Umfangsrand (8) vorgefertigte Boden auf die Stirnseite der Hülse (2) aufgesetzt und der eingerollte Umfangsrand (8) unter gleichzeitigem axialen Druck an die Hülse (2) zur Bildung einer Klemmverbindung angerollt wird, dadurch gekennzeich­ net, daß der Umfangsrand (8) des Flanschs (6) zu einer im wesentlichen geschlossenen Kreisform einge­ rollt wird, und daß nach dem Aufsetzen des Flanschs (6) des Bodens (4) auf die Stirnseite der Hülse (2) der eingerollte Umfangsrand (8) unter Beibehaltung einer geschlossenen Form an die Hülse (2) angerollt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (4) mit einem im wesentlichen ebenen Flansch (6) mit kreisförmig eingerolltem Umfangsrand (8) vorgefertigt und nach dem Aufsetzen des im we­ sentlichen eben verbleibenden Abschnittes (7) auf die Stirnseite der Hülse (2) der kreisförmig eingerollte Umfangsrand (8) an die Hülse (2) angerollt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der kreisförmig eingerollte Umfangsrand (8) beim Anrollen um die Hülse (2) geringfügig ver­ formt wird.

4. Verbunddose (1), insbesondere für Nahrungsmittel, bestehend aus einer zylindrischen Hülse (2) aus Papier-, Pappe- oder Kartonverbund, einem für die Entnahme des Füllgutes zu öffnenden Verschluß an einer Stirnseite, z. B. einer angesiegelten Verschluß­ membran, und einem an der anderen Stirnseite klemmend befestigten, tiefgezogenen Blechboden (4), der mit einem eingerollten Umfangsrand (8) an die Außenseite der Hülse (2) angedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eingerollte Umfangsrand (8) eine im wesentli­ chen geschlossene Form mit einer nach innen gerichte­ ten Umfangskante (9) aufweist.

5. Boden (4) aus Blech für die Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1 oder als Verschluß einer Ver­ bunddose (1) nach Anspruch 4, der aus einer Platine tiefgezogen ist und einen Flansch (6) mit einem nach innen eingerollten Umfangsrand (8) aufweist, mit dem er durch Anrollen an die Hülse (2) klemmend mit dieser verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand (8) des Flanschs (6) zu einer im wesent­ lichen geschlossenen Kreisform mit nach innen gerich­ teter Umfangskante (9) eingerollt ist.

6. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (6) im wesentlichen bodenparallel und eben ausgebildet und unter Verbleib eines im wesent­ lichen ebenen Abschnitts (7) mit dem Umfangsrand (8) nach innen eingerollt ist.