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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Methode
zur Erzeugung eines Behälters mit einem Metalldeckel,
welcher einen Behälterkörper mit einem Flanschteil aus
Plastwerkstoff und einen Metalldeckel umfaßt, der durch
Preßfalzen um den Behälterkörper herum befestigt wird.
Stand der Technik
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Metallbehälter, zum Beispiel Metalldosen, sind
von unterschiedlicher Form und können in dreiteilige
und zweiteilige Dosen eingeteilt werden. Die
zweiteilige Dose wird als gelötete Weißblechdose bezeichnet
und weist einen Aufbau auf, bei welchem ein
zylinderförmiger Dosenkörper, eine Oberseite bzw. ein Deckel
und ein Boden doppelt gefalzt und versiegelt werden.
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Die zweiteilige Dose wird als gepreßte
Weißblechdose bezeichnet und weist einen Aufbau auf, bei welchem
ein Dosenkörper und ein Bodenabschnitt (Behälterkörper)
integral ausgebildet sind und ein Deckel um den Rand
des integral ausgebildeten Behälterkörpers herum
doppelt gefalzt wird, wodurch dieser abdichtend
verschlossen wird.
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Diese Metalldosen finden Verwendung als
Nahrungsmittelbehälter zum Verpacken verschiedener
Nahrungsmittel, Säfte, alkoholfreier Getränke, getrockneter
Nahrungsmittel und dergleichen und sind daher starre
Behälter, die sich durch besondere Abdicht- und
Konservierungsmerkmale auszeichnen. In den folgenden
Punkten bedürfen Metalldosen jedoch einer Verbesserung.
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(1) Der Gewichtsverringerung sind durch die
Beschaffenheit der Metalldose Grenzen gesetzt;
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(2) Nach einer unter Stoß- bzw. Druckeinwirkung
hervorgerufenen Verformung kann die Dose nicht von
selbst wieder ihre ursprüngliche Form annehmen;
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(3) Die Erzeugung der Metalldose erfordert im
Vergleich zu einem Plastikbehälter einen hohen
Energieaufwand;
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(4) Die Warenanzeige und die äußere Aufmachung
des Behälters können bei einem Behälter aus einem
metallenen Material, auf dem die Anzeige nur durch
Aufdrucken ausgeführt ist, nicht ohne weiteres
verändert werden; und
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(5) Es ist nicht möglich, einen durchsichtigen
Behälter herzustellen, dessen Inhalt ersichtlich ist,
ohne daß der Behälter geöffnet werden muß.
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Zur Behebung dieser Probleme bzw.
Unzulänglichkeiten, welche den oben beschriebenen herkömmlichen
Metalldosen anhaften, ist ein Behälter mit einem
Metalldeckel vorstellbar, bei welchem ein Metalldeckel
auf einem Behälterkörper aus Plaststoff befestigt wird.
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Es ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden,
einen metallenen Oberteil bzw. Deckel ohne größeren
Aufwand luftdicht auf einem nicht metallenen
Behälterkörper zu befestigen.
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Die Patentschrift GB-A-2.143.461 offenbart ein
Verfahren zum Einflanschen röhrenförmiger
Polymergegenstände, wobei das offene Ende des röhrenförmigen
Körpers an einem Flanschverschluß angebracht wird und
auf eine Flanschtemperatur erhitzt wird, welche über
dem Glasumwandlungspunkt jedoch unter dem
Thermofixierpunkt des Polymers gelegen ist. Der röhrenförmige
Körper kann durch ein Endelement verschlossen sein,
dessen Unterseite mit einer Plaststoffverbindung
überzogen ist. Das Material, aus welchem der
Plaststoffüberzug besteht, wird nicht genannt. Darüberhinaus geht
aus der Offenbarung nicht hervor, daß der Außenrand des
Endelements und der Plaststoffüberzug erhitzt werden.
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Des weiteren sind mehrere Behälter bekannt,
welche aus einem warm geformten bzw. gespritzten
Plaststoffkörper und einem Metalldeckel bestehen, welcher
mit dem Körper gefalzt wird und ein offenes Ende
desselben verschließt (z. B. die Patentschriften GB-A-
2.065.593, US-A-4.184.444, EP-A-0.072.452, LU-A-55.811,
US-A-4.665.682). Keine dieser Veröffentlichungen
beschreibt jedoch einen Behälter mit Metalldeckel,
welcher mit einer Heißsiegelmischung ausgestattet ist.
Offenbarung der Erfindung
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Herstellung eines Behälters mit
einem Metalldeckel, bei welchem der Metalldeckel unter
großem Luftabschluß an dem Plaststoffbehälter befestigt
werden kann.
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Diese Zielsetzung wird durch ein Verfahren zur
Herstellung eines Behälters mit Metalldeckel erreicht,
welches die folgenden Schritte umfaßt: Überziehen des
äußeren Randes der Innenfläche des Metalldeckels mit
einer Heißsiegelmischung, bestehend aus mehr als einer
Sorte denaturierten Polyolefins, einem Ionomerharz und
aus einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer; Preßfalzen des
Metalldeckels um einen Flanschabschnitt eines
Plaststoffbehälterkörpers herum; und Verschmelzen des
Flanschabschnitts und des äußeren Randes des
Metalldeckels durch Erhitzen desselben mittels
Hochfrequenzwellen, Ultraschallwellen, eines
Elektrowärmegeräts oder Dampf, um den Flanschabschnitt und den
äußeren Rand des Metalldeckels aneinander zu
befestigen.
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Im besonderen kann das erwähnte Verfahren zur
Herstellung eines Behälters mit einem Metalldeckel
durch die folgenden Schritte gekennzeichnet sein:
Warmformen eines Plaststoffbehälterkörpers mit einem
Flanschabschnitt in einem Folienformgebungsprozeß;
Thermopreßformen des Flanschabschnitts, um dessen Dicke
zu verringern; Ausstanzen eines äußeren Randbereichs
des Flanschabschnitts, so daß der Flanschabschnitt eine
konstante Flanschbreite aufweist; und Preßfalzen des
äußer n Randes des Metalldeckels um den derart
geformten Flanschabschnitt herum, wobei bei der
Thermoformung des Behälterkörpers ein Etikett in die Form
eingesetzt wird und das Etikett in der Folge mit dem
Körperabschnitt des Behälterkörpers verschmolzen wird.
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Geeigneterweise umfaßt das erwähnte Verfahren zur
Herstellung eines Behälters mit einem Metalldeckel die
folgenden Schritte: Warmformen eines
Plaststoffbehälterkörpers
mit einem Flanschabschnitt in einem
Folienformgebungsprozeß; Thermopreßformen des
Flanschabschnitts, um dessen Dicke zu verringern;
Ausstanzen eines äußeren Randbereichs des
Flanschabschnitts, so daß der Flanschabschnitt eine konstante
Flanschbreite aufweist; und Preßfalzen des äußeren
Randes des Metalldeckels um den derart geformten
Flanschabschnitt herum, wobei die Dicke des
Flanschabschnittes bei dessen Thermopreßformung auf 0,9 mm
verringert wird und die Breite des Flanschabschnittes
durch Ausstanzen desselben auf ein Maß zwischen 1,0 und
2,5 mm gebracht wird.
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Ein nach diesem Verfahren hergestellter Behälter
mit einem Metalldeckel weist eine hohe Beulfestigkeit
und Hitzebeständigkeit auf und hält dem beim Preßfalzen
des Metalldeckels um den Plaststoffbehälterkörper herum
auftretenden Anpreßdruck stand. Darüberhinaus kann ein
auf diese Weise hergestellter Behälter mit Metalldeckel
einen festen Halt des Metalldeckels auf dem
Plaststoffbehälterkörper gewährleisten und ist somit für die
Massenfertigung geeignet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Fig. 1a, 1b, 1c bis Fig. 3 sind Ansichten
eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und
zeigen einen Behälter mit einem Metalldeckel, welcher
mit einer Heißsiegelmischung ausgestattet ist;
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Die Fig. 4 bis 8 sind Ansichten eines anderen
erfindungsgemäßen Beispiels und zeigen einen anderen
Behälter mit einem Metalldeckel;
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Die Fig. 9 bis 12 sind Ansichten eines zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und zeigen einen
Behälter mit Metalldeckel, der aus einem
Schichtstoffrohling mit einer Gassperrschicht gefertigt ist;
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Die Fig. 13 und 14 sind Ansichten eines
dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und
zeigen einen Behälter mit Metalldeckel, der mit einem
Schichtstoffrohling ausgestattet ist, welcher eine
Polyethylenterephthalatschicht mit einem
Kristallisationsgrad von 10 bis 40% aufweist;
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Die Fig. 15 bis 20 sind Ansichten eines
vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und zeigen
einen Behälter mit Metalldeckel, bestehend aus einer
Schichtpreßstoffplatte, aus Polyethylenterephthalat und
Polyallylat;
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Die Fig. 21 bis 23 sind Ansichten eines
fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und zeigen
einen Behälter mit Metalldeckel, welcher einen
Flanschabschnitt aus einer Schichtpreßstoffplatte
aufweist, die durch ein Spritzformverfahren ausgebildet
wurde;
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Die Fig. 24 bis 29 sind Ansichten eines
sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und
zeigen einen Behälter mit Metalldeckel, der einen nach
außen vorstehenden Bodenabschnitt aufweist;
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Die Fig. 30 bis 38 sind Ansichten eines
siebten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und zeigen
einen Behälter mit Metalldeckel, bei welchem der
Behälterkörper mit Verstärkungsrippen ausgestattet ist;
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Die Fig. 39 und 40 sind Ansichten eines
weiteren Ausführungsbeispiels des Behälters mit
Metalldeckel, bei dem der Behälterkörper mit
Verstärkungsrippen ausgestattet ist;
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Die Fig. 41 und 42 sind Ansichten eines
erfindungsgemäßen Behälters mit Metalldeckel, welcher mit
einem Flanschabschnitt ausgestattet ist, der von einem
zylinderförmigen Plaststoffelement gebildet wird,
dessen beide Enden gedehnt sind und nach außen
vorstehen;
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Die Fig. 43 ist eine Ansicht eines Behälters mit
einem Metalldeckel, der einen Flanschabschnitt
aufweist, auf welchem eine halb ausgestanzte Linie
ausgebildet ist, wodurch das Abnehmen des Metalldeckels
erleichtert wird;
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Die Fig. 44 bis 50 sind Ansichten des ersten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und dienen der
Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Herstellung eines Behälters mit einem Metalldeckel;
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Die Fig. 51a, 51b und 51c sind Ansichten eines
anderen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Verfahrens zur Herstellung eines Behälters mit einem
Metalldeckel; und
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Die Fig. 52 bis 54 sind Ansichten einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines
Behälters mit einem Metalldeckel.
Beispiele zur optimalen Umsetzung der Erfindung
§1. Erstes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
(Behälter mit einem Metalldeckel, welcher mit einer
Heißsiegelmischung ausgestattet ist)
1-1 Grundstruktur
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Die Beschaffenheit eines ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels eines Behälters mit einem
Metalldeckel ist in den Fig. 1a, 1b und 1c bis Fig. 3
dargestellt.
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Der Behälter 10 mit dem Metalldeckel wird
hergestellt durch Überziehen der inneren Oberfläche eines
äußeren Randes 12 eines Metalldeckels 11 mit einer
Heißsiegelmischung 13, welche aus einer bzw. mehr als
einer Sorte denaturierter Polyolefinionomerharze und
Ethylen-Acrylsäure-Copolymere besteht, durch Preßfalzen
des äußeren Randes 12 des derart beschichteten
Metalldeckels um einen Flanschabschnitt 15 eines
Plaststoffbehälterkörpers 14 herum und durch darauffolgendes
Verschmelzen des Flanschabschnitts 15 des
Behälterkörpers 14 mit dem äußeren Randabschnitt 12 des
Metalldeckels 11 durch Erhitzen mittels Hochfrequenzwellen,
Ultraschallwellen, eines Elektrowärmegeräts oder Dampf.
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Der für dieses Ausführungsbeispiel verwendete
Plaststoffbehälterkörper 14 ist nicht unbedingt auf ein
spezifisches Fertigungsmaterial beschränkt und der
Behälterkörper kann aus anderen Materialien bestehen,
die eine ausreichende Steifheit und Festigkeit
aufweisen,
um dem Preß- und Klemmvorgang standzuhalten und
aus einem Schichtstoff, der größtenteils aus Olefinharz
oder Polypropylen besteht. Vorzugsweise wird ein
Behälterkörper 14 mit einem zur Doppelfalzung bestimmten
Flanschabschnitt 15, wie er in der japanischen
Patentanmeldung Nr. 194850/1986 derselben Anmelderin
offenbart wird, verwendet. Der offenbarte
Behälterkörper 14 besteht im wesentlichen aus einem
zylinderförmigen Körperabschnitt 14a mit einem Flanschabschnitt
15 und einem integral ausgebildeten End- bzw.
Bodenabschnitt 14b, wobei der Flanschabschnitt 15 eine Dicke
von 0,2-1,0 mm und eine Breite von 1,0-2,5 mm
aufweist. Ein Behälterkörper 14 dieser Art läßt sich mit
Hilfe eines zweistufigen Gußverfahrens formen, bei dem
eine Druckgußform mit einem stufigen Abschnitt 18
verwendet wird, welcher es ermöglicht, den
Flanschabschnitt 15 mit den obenbeschriebenen Abmessungen in
einem Nest 17 zu formen.
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Als Hauptbestandteil der Heißsiegelmischung zur
Beschichtung der inneren Oberfläche des äußeren Randes
12 des Metalldeckels 11 empfiehlt sich die Verwendung
eines denaturierten Polyolefinharzes, eines
Ionomerharzes und eines Ethylen-Acrylsäure-Copolymers,
vorzugsweise jedoch des denaturierten Polyolefinharzes.
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Als Olefin kommt ein Homopolymer von α-Olefinen
wie zum Beispiel Ethylen oder Propylen, ein Copolymer
aus α-Olefin und anderen α-Olefinen wie zum Beispiel
das Zufalls-Copolymer Ethylen-Propylen oder ein
kristallines alternierendes Copolymer wie zum Beispiel
Ethylen-Buten-1-Copolymer und Ethylen-Propylen-Buten-1-
Copolymer oder eine Mischung aus diesen Copolymeren zur
Anwendung. Das Denaturierungsverfahren wird durch eine
Pfropf-Copolymerisation von ungesättigter Karbonsäure
bzw. deren Anhydrid auf das oben beschriebene
Polyolefin durchgeführt. Als ungesättigte Karbonsäure
bzw. Anhydrid kommt Acrylsäure, Maleinsäure,
Fumarsäure, Itakonsäure, Crotonsäure, Citraconsäure,
Sorbinsäure oder die Anhydride dieser Säuren zur
Anwendung, es wird jedoch vorzugsweise Acrylsäure oder
Maleinsäureanhydrid verwendet.
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Das Verhältnis des veränderten Monomers in dem
denaturierten Olefin zu dem Polyolefingehalt
(nichtdenaturiertes Polyolefin + verändertes Polyolefin)
beträgt vorzugsweise 0,01-1 Gewichtsprozent.
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Derart denaturiertes Polyolefin verbindet sich
besser mit dem Metalldeckel 11 und wird unter
Wärmeeinwirkung mit dem Plaststoffbehälterkörper 14
(Olefinharz) verschmolzen.
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Ein derartiges denaturiertes Polyolefin wird in
geschmolzenem Zustand als Spritzbeschichtung oder in
Kolloidzustand als Lösung unter Beigabe von Wasser oder
Lösungsmittel auf die innere Oberfläche des äußeren
Randes 12 des Metalldeckels 11 aufgebracht. Die Menge
der Beschichtung beträgt ungefähr 3-4 mg/cm², was im
wesentlichen jener einer gewöhnlichen Metalldose
entspricht.
1-2 Herstellungsverfahren
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Es folgt eine kurze Beschreibung eines Verfahrens
zur Herstellung eines Behälters 10 mit einem
Metalldeckel gemäß dem besprochenen Ausführungsbeispiel unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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Die innere Oberfläche des äußeren Randes 12 des
Metalldeckels 11 wird mit einer Heißsiegelmischung 13,
zum Beispiel denaturiertem Polyolefin, beschichtet
(Fig. 1a). Der äußere Rand 12 des Metalldeckels 11 wird
nach dem Doppelfalzverfahren um den Flanschabschnitt 15
des im wesentlichen aus Polypropylen gefertigten
Behälterkörpers 14 herum preßgefalzt (Fig. 1b).
Der preßgefalzte äußere Rand 12 wird in der Folge mit
einem Hochfrequenzschweißgerät 16 erwärmt, wodurch die
Heißsiegelmischung 13 aus denaturiertem Polyolefin zum
Schmelzen gebracht wird und somit der äußere Rand 12
des Metalldeckels 11 vollständig mit dem
Flanschabschnitt 15 des größten Teils aus Polypropylen
gefertigten Behälterkörpers 14 verschmolzen wird (Fig. 1c).
1-3 Spezifische Beispiele
(Beispiel 1-3-1)
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Der erfindungsgemäße Behälter 10 mit Metalldeckel
wird in der Folge anhand von Beispielen beschrieben.
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Ein Deckel aus Aluminium wird als Metalldeckel 11
benutzt, ein Ionomerharz (hergestellt von MITSUI PETRO-
CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., handelsüblicher Produktname:
Chemipearl S-110) wird als Heißsiegelmischung 13
aufgebracht und ein Ethylen-Essigsäure-Vinyl-Copolymer
(hergestellt von MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES, LTD.,
handelsüblicher Produktname: Chemipearl V-300) wird in
weiterer Folge auf die zuerstgenannte Beschichtung
aufgebracht. Die Beschichtungsmenge beträgt 4 mg/cm² und
die Deckelgröße entspricht jener einer Dose des Typs
307.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der
Behälterkörper 14 durch ein Thermoformverfahren einer 1,2 mm
dicken Schichtpreßstoffplatte gefertigt, welche im
wesentlichen aus Polypropylen/Ethylen-Vinylalkohol-
Copolymer/Polypropylen besteht, und der oben
beschriebene Metalldeckel 11 wird mit einer hier nicht
dargestellten halbautomatischen Falzmaschine doppelgefalzt.
Der bei diesem Ausführungsbeispielverwendete
Behälterkörper 14 wird durch das in Fig. 3 dargestellte
zweistufige Druckgußverfahren gewonnen. Das heißt, in einer
Neststruktur 17 ist zur Bildung des Flanschabschnitts
15 des Behälterkörpers 14 eine Stufe 18 ausgebildet.
Gemäß dem zweistufigen Druckgußverfahren drückt ein
Kernstempel 19 eine Folie 20 in das Nest 17; die Folie
20 wird von der Neststruktur 17 und von einer
Kernhalteplatte 21 festgehalten; hierauf wird die Folie 20
unter Verwendung von Druckluft fest gegen das Nest 17
gepreßt. Das auf diese Weise geformte Erzeugnis wird
aus der Gußform herausgenommen und hat die Form des
Behälterkörpers 14 mit einem Flanschabschnitt von
geeigneter Breite, um mit dem Metalldeckel 11
doppelgefalzt werden zu können.
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Während dieser Schritte wird die sich um den
Umfang erstreckende Folie 20 vor ihrer Fixierung
zwischen dem Nest 17 und der Kernhalteplatte 21 durch
einen Stoß des Kernstempels 19 in das Nest 17
hineingedrückt, wodurch die Dicke des Bodenabschnitts 14b und
des Verbindungsabschnitts des Bodenabschnitts 14b mit
dem Körperabschnitt 14a erhöht wird und somit die
Beulfestigkeit des Behälters 14 verstärkt wird, welche
nötig ist, damit diese dem Doppelfalzprozeß standhält.
Selbst wenn die Dicke eines zwischen der oberen
Endoberfläche des Nestes 17 und der Kernhalteplatte 21
gelegenen Folienabschnitts erhöht wird, wird die Dicke
eines Abschnitts, welcher auf dem stufigen Abschnitt 18
ausgebildet wird und der den Flanschabschnitt 15
darstellt, auf einen Wert von ungefähr 0,4 mm reduziert,
wodurch ein Behälterkörper 14 gewonnen wird, welcher
geeignet ist, dem Doppelfalzprozeß unterzogen zu
werden.
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Der Behälterkörper 14 wurde bei der Doppelfalzung
unter Einwirkung von Hochfrequenzwellen (5 kW; 10 kHz)
auf den Flanschabschnitt 15, welche mit Hilfe eines
Hochfrequenzinduktionsheizgeräts 16 (eines von der
Firma SEIDENSHA DENSHI KOGYO CO. LTD hergestellten
Hochfrequenzschweißgeräts) erzeugt wurden, vollständig
zum Schmelzen gebracht und verschweißt. Der auf diese
Weise verschweißte Behälter zeichnete sich durch einen
Zustand völliger Dichte aus.
(Beispiele 1-3-1 bis 17 und Vergleichsbeispiele)
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Zur Bestätigung der absoluten Abdichtwirkung
dieser Siegel wurden Experimente durchgeführt, wobei
die zur Beschichtung des Metalldeckels 11 verwendete
Heißsiegelmischungen 13 variiert wurden. Zusätzlich zu
diesen Experimenten wurden als Vergleichsbeispiele auch
Experimente mit Behältern ohne jegliche Beschichtung
durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Experimente sind in
der folgenden Tabelle dargestellt.
Beispiel Heißsiegelmischungen Harzkomponente Lösemittel Handelsname Versiegelungsbedingungen Gut Nicht gut Ionomerharz/EVA Wässerig (1) Chemipearl S/Chemipearl V (MITSUI PETROCHEMICAL INDUSTRIES. LTD) Zaikthene A (SEITETSU KAGAKU CO., LTD) Denaturiertes Polyolefin Organisches Lösemittel (2) Morprime (TOYO MORTON, LTD) Harz (3) Admer Modic Novatec Dumilan (TAKEDA CHEMICAL INDUSTRIES, LTD) Vergleichsbeispiel Ohne Überzug EAA: Ethylen-Acrylsäure-Copolymer EVA: Ethylen-Vinylazetat-Copolymer PE: Polyethylen (1) Wässerig: Harzkomponente als Emulsion in wässeriger Lösung (2) Organisches Lösungsmittel: Harzkomponente aufgelöst im organischen Lösungsmittel (3) Harz: Harzkomponente erhitzt und zum Schmelzen gebracht
1-4 Ergebnisse
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Mit dem ersten Ausführungsbeispiel werden die
folgenden Resultate erzielt.
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(1) Der äußere Rand 12 des Metalldeckels 11 wird
mit Hilfe des Preßfalzverfahrens an dem
Flanschabschnitt 15 des Plaststoffbehälterkörpers 14
befestigt.
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(2) Da die zwischen dem äußeren Rand 12 des
Metalldeckels 11 und dem Flanschabschnitt 15 des
Behälterkörpers 14 befindliche Heißsiegelmischung 13
durch Hochfrequenzerwärmung zum Schmelzen gebracht wird
und der Metalldeckel 11 mittels der schmelzflüssigen
Mischung 13 vollständig mit dem Behälterkörper 14
verschweißt werden kann, können äußerst gute
Abdichtmerkmale erzielt werden.
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(3) Keinerlei Flüssigkeiten oder Gase werden
durchgelassen und es ist nicht möglich, den
Metalldeckel 11 in irgendeiner Weise unter äußerer
Gewaltanwendung abzulösen.
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(4) Der Behälterkörper 14 ist aus Plastwerkstoff
gefertigt und ist somit durchsichtig, wodurch es leicht
möglich ist, sich vom Inhalt des Behälterkörpers 14 zu
überzeugen. Darüberhinaus wird das äußere
Erscheinungsbild der Verpackung als Handelsware dadurch verbessert.
1-5 Ein weiteres Beispiel eines Behälters mit einem
Metalldeckel, welcher eine Heißsiegelmischung
aufweist
(1-5-1 Ein anderes Beispiel 1)
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Eine andere Grundstruktur eines Behälters mit
einem Metalldeckel, welcher eine Heißsiegelmischung
aufweist, ist in Fig. 4, 5a und 5b dargestellt.
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Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind der äußere Rand
12 des Metalldeckels 11, auf welchem die
Heißsiegelmischung 13 aufgebracht ist, und der Flanschabschnitt
15 des Behälterkörpers 14 mehrfach ineinandergefalzt.
Der Mehrfachfalzabschnitt des Behälters mit dem
Metalldeckel ist in Fig. 5a und 5b dargestellt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 5a
dargestellt, kann die Falzbildung, wie in Fig. 5b
dargestellt, leicht durchgeführt werden, indem zuvor an
der Unterseite des äußeren Randabschnitts 12 des
Metalldeckels 11 eine Nut 12a ausgebildet wird.
Darüberhinaus läßt sich der äußere Rand 12 im Bereich
der Nut 12a falzen, so daß die Falzstelle immer
konstant bleibt und Abweichungen beim Falzen vermieden
werden können.
(1-5-2 Ein weiteres Beispiel 2)
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Die Fig. 6 bis 8 zeigen eine weitere
Grundstruktur des Behälters mit Metalldeckel.
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Wie in Fig. 6 dargestellt, wird als erster
Schritt eine aus einem Epoxidharz 23a und einem
denaturierten Polyolefin 23b angefertigte, kaschierte
Beschichtung (Heißsiegelmischung) 13 im wesentlichen
auf die gesamte innere Oberfläche des Metalldeckels 11
aufgebracht.
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Wie in Fig. 7 dargestellt, kann, nachdem der
äußere Rand 12 des Metalldeckels 11 und der
Flanschabschnitt 15 des Behälterkörpers 14 mehrfach
ineinandergefalzt worden sind, ein noch zwischen dem
äußeren Rand 12 und dem Flanschabschnitt 15 bestehender
Zwischenraum mittels einer Wärmebehandlung, die auf den
preßgefalzten Abschnitt ausgeübt wird, verschlossen
werden. Fig. 8 stellt eine vergrößerte Ansicht des
Ausschnitts A aus Fig. 7 dar. Wie in Fig. 8 dargestellt,
wird der Zwischenraum, der zwischen dem äußeren
Abschnitt 12 und dem Flanschabschnitt 15 auftritt, von
dem Schichtmaterial 23 aufgefüllt, welches aus dem
Epoxidharz 23a und dem denaturierten Polyolefin 23b
besteht.
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Gemäß dem vorliegenden Beispiel kann der zwischen
dem äußeren Rand 12 und dem Flanschabschnitt 15
auftretende Zwischenraum auf vielfältige Weise gefüllt
werden, wodurch sich das Abdichtvermögen weiter
verbessern läßt.
§2. Zweites Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
(Behälter mit Metalldeckel, welcher mit einem
Schichtstoffrohling mit Gasabdichtvermögen
ausgestattet ist)
2-1 Grundstruktur
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Die Beschaffenheit eines zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Behälters mit
Metalldeckel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Figuren 9 bis 12 beschrieben.
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Fig. 9 stellt einen Behälterkörper 14 des
erfindungsgemäßen Behälters mit Metalldeckel dar. Der
Behälterkörper 14 umfaßt einen Körperabschnitt 14a,
welcher einen Flanschabschnitt 15 und Stützabschnitte
27 aufweist, und einen Bodenabschnitt 14b, welcher
einen Bodenrand 29 aufweist. Der Flanschabschnitt 15,
die Stützabschnitte 27 und der Bodenrand 29 sind aus
einem thermoplastischen Material 28 gefertigt, der
Körperabschnitt 14a und der Bodenabschnitt 14b sind aus
einem Schichtstoffrohling 26 und dem Thermoplast 28
gefertigt.
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Der gemäß diesem Ausführungsbeispiel für die
Fertigung des Behälterkörpers 14 verwendete
Schichtstoffrohling 26 kann verschiedene Sorten umfassen,
wobei der Aufbau einer jeden einen Mantel aus
thermoplastischem Kunstharz einschließt. Es ist jedoch
notwendig, daß der für die Fertigung eines gespritzten
Gegenstandes verwendete Plaststoff 28 aus demselben
Kunstharz gebildet ist, wie jener, der die innere
Oberfläche des Schichtstoffrohlings 26 bildet. Als
Grundstruktur für den Schichtstoffrohling 26 dient eine
Schichtpreßstoffplatte aus thermoplastischen
Kunstharzen, die wie folgt zusammengesetzt ist:
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Polyethylenterephthalat/Aluminiumfolie/Polypropylen
(CPP) (Trockenkaschierte Folie)
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Kunststoffpapier/Aluminiumfolie/Polypropylen (CPP)
(Trockenkaschierte Folie)
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Polyethylenterephthalat/Vinyldichlorid-Copolymer/
Polypropylen (CPP) (Trockenkaschierte Folie)
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Polyethylenterephthalat/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/
Polypropylen (CPP)
(Trockenkaschierte Folie)
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Polypropylen (OPP)/Beschichtungspapier aus
Polyethylen-Extrudat/Aluminiumfolie/Polypropylen
(CPP) (Trockenkaschierte Folie)
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Polypropylen (OPP)/Polypropylen (CPP)/Polypropylen-
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymercoextrudat aus
Polypropylen
(Trockenkaschierte & thermokaschierte Folie)
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Die Dicke der Schichtpreßstoffplatte kann sich
zwischen 100 u und 800 u bewegen. Der bei diesem
Ausführungsbeispiel verwendete Schichtstoffrohling 26
wird in einer in Fig. 10 dargestellten Form aus der
Schichtpreßstoffplatte ausgestanzt und weist einen
falzbaren Engabschnitt 26a auf, an dem der
Schichtstoffrohling 26 beim Einsetzen in eine Gußform
umgebogen wird, weswegen es wünschenswert ist, daß der
falzbare Engabschnitt bereits in einem ersten
Arbeitsgang ausgebildet wird.
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Das Spritzgußverfahren zur Fertigung des
Behälterkörpers 14 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel wird im folgenden beschrieben. Wie in Fig. 12
dargestellt, wird der Schichtstoffrohling 26 auf den
Kern 30 aufgesetzt und mit Hilfe des Vakuumsaugmittels
31 darauffestgehalten, woraufhin der
Schichtstoffrohling 26 in diesem Zustand in das Nest 17 der Gußform
eingeführt wird. Hierauf wird das Kunstharz durch den
Eingußkanal 17a eingeleitet. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist es wichtig, um Schwierigkeiten beim
Falzvorgang zu vermeiden, daß der dem Flanschabschnitt 15
benachbarte Abschnitt des Behälterkörpers 14 mit hoher
Fertigungsgenauigkeit ausgebildet ist, und wie in Fig.
11 dargestellt, ist es bei diesem Ausführungsbeispiel
notwendig, daß der Flanschabschnitt eine Flanschbreite
w&sub1;
von 1,0 bis 2,5 mm und eine Flanschdicke t&sub1; von 0,2
bis 0,9 mm aufweist. Das für den Spritzguß verwendete
Kunstharz 28 kann z. B. Polypropylen, Polyethylen,
Polystyrol, Polycarbonat, Nylon, Polyethylenterephthalat
oder ein ähnliches Kunstharz sein, es kann aber auch
ein Thermoplast von allgemeiner Art verwendet werden.
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Da das für den Spritzguß verwendete Kunstharz 28 mit
dem Plaststoff, der die innere Oberfläche des
Schichtstoffrohlings 26 bildet, verschmolzen werden muß, ist
es für den Fall, daß die innere Oberfläche des
Schichtstoffrohlings 26 aus Polypropylen gefertigt ist,
wünschenswert, das Polypropylen auch als Kunstharz 28
zu verwenden und andererseits ist es wünschenswert,
wenn Polypropylenterephthalat für das Kunstharz 28
ausgewählt wurde, daß das für die innere Oberfläche des
Schichtstoffrohlings 26 verwendete Material
Polyethylenterephthalat ist.
2-2 Beispiel
(Beispiel 2-2-1)
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Der Behälter mit Metalldeckel gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in folgenden anhand
von bevorzugten Beispielen beschrieben.
Schichtstoffrohling 26:
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Als Schichtstoffrohling 26 wurde eine 400 u dicke
Folie eines Coextrudats aus 20 u Polypropylen
(OPP)/Abdruck/60 u Polypropylen/40 u
Polypropylen-Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/320 u trocken- und
thermokaschiertem Polypropylen verwendet und hierauf zu einer
in Fig. 10 dargestellten Form ausgestanzt. Eine in Fig.
12 dargestellte Spritzgußform wurde zur Durchführung
des Spritzgusses verwendet, durch welchen eine Folie
mit der in Fig. 9 dargestellten Form geschaffen wird.
Die Breite w&sub1; des Flanschabschnittes betrug 1,8 mm und
seine Dicke t&sub1; 0,5 mm.
-
Plaststoff: Polypropylen (MFR 8,0)
-
Plasttemperatur: 210-240ºC
-
Spritztemperatur: 15ºC
-
Die Doppelfalzverarbeitung für den auf diese
Weise gespritzten Gegenstand mit einem Metalldeckel des
Typs 211 zeigte ein gutes Ergebnis.
(Beispiel 2-2-2)
Schichtstoffrohling 26:
-
Als Schichtstoffrohling 26 wurde eine
Schichtpreßstoffplatte von 310 u Polypropylenkunststoffpapier
(YUPO hergestellt von OJI YUKA CO. LTD.)/9 u
Aluminiumfolie/80 u Polypropylen (CPP) verwendet.
-
Thermoplast: Polypropylenharz (MFR 8,0)
-
Der Spritzguß wurde im wesentlichen wie in
Beispiel 2-2-1 durchgeführt und es wurde ein zur
Doppelfalzung geeigneter Behälter geschaffen.
(Beispiel 2-2-3)
-
Schichtstoffrohling 26: Schichtpreßstoffplatte
aus 12 u Polyethylenterephthalat/9 u Aluminiumfolie/380
u Polyethylenterephthalat
-
Thermoplast: Polyethylenterephthalat
-
Der Spritzguß wurde in einer im wesentlichen
gleichen Weise wie jener aus dem Beispiel 2-2-1
durchgeführt und es wurde ein zur Doppelfalzung geeigneter
Behälter geschaffen.
(Beispiel 2-2-4)
Schichtstoffrohling 26:
-
Als Schichtstoffrohling 26 wurde ein Coextrudat
mit einer Dicke von 410 u verwendet, umfassend 145 u
Polypropylen/40 u Haftvermittler/40 u
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/40 u Haftvermittler/145 u Polypropylen und
in einer in Fig. 10 dargestellten Form ausgestanzt. Der
Spritzguß wurde unter Verwendung einer in Fig. 12
dargestellten Spritzgußform durchgeführt, wodurch eine in
Fig. 9 dargestellte Form geschaffen wurde, und der in
dieser Weise ausgebildete Flanschabschnitt wies eine
Breite w&sub1; von 1,8 mm und eine Dicke t&sub1; von 0,5 mm auf.
-
Plaststoff: Polypropylen (MFR 8,0)
-
Plasttemperatur: 210-240ºC
-
Spritztemperatur: 15ºC
-
Die Doppelfalzverarbeitung für einen auf diese
Weise gespritzten Gegenstand mit Metalldeckel des Typs
211 zeigte ein gutes Ergebnis.
(Gasabdichtvermögen 2-2-5)
-
Das Gasabdichtvermögen von Plaststoffbehältern
(Dose TSUNA Nr. 3; Volumen: 100 Vol.-%), welche gemäß
den oben beschriebenen Beispielen (Beispiele 2-2-1 bis
4) gefertigt wurden, wurde gemessen und pro Behälter,
von denen ein jeder ein Volumen von 100 Vol.-% hatte,
wurden die folgenden Ergebnisse erzielt.
Behälter O&sub2;-Abdichtvermögen H&sub2;O-Abdichtvermögen Beispiel
-
O&sub2;-Abdichtvermögen: Einheit Vol.-%; 24 Stunden;
atm; 20ºC, 90% relative Luftfeuchtigkeit (gemessen
durch Mocon Oxtran)
-
H&sub2;O-Abdichtvermögen: Einheit g/100 Vol.-%; 24
Stunden; atm; 40ºC, 90% relative Luftfeuchtigkeit
(Konservierungseigenschaften 2-2-6)
-
Die gemäß den Beispielen (Beispiele 2-2-1 bis 4)
geschaffenen Behälterkörper 14 wurden mit Fleischsoße
gefüllt, durch das Doppelfalzverfahren abgedichtet, in
einer Retorte sterilisiert und in diesem Zustand bei
normaler Raumtemperatur sechs Monate lang aufbewahrt.
Die Ergebnisse zeigten gute
Konservierungseigenschaften.
2-3 Ergebnisse
-
Die folgenden Ergebnisse können mit dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel erzielt werden.
-
(1) Da der Flanschabschnitt 15 des
Plaststoffbehälterkörpers 14 im Spritzgußverfahren gefertigt
wird, kann der Flanschabschnitt 15 in seiner Breite und
Dicke mit hoher Genauigkeit entsprechend den
vorgegebenen Abmessungen geformt werden und ist somit
geeignet, der Doppelfalzung mit dem Metalldeckel 11
standzuhalten.
-
(2) Der Körperabschnitt 14a und der
Bodenabschnitt 14b des Behälterkörpers 14 können unter
Verwendung des Preßstoffrohlings 26 mit erhöhtem
Gasabdichtvermögen nach dem Einsatz-Spritzgußverfahren
geformt werden. Demgemäß weist der Behälterkörper 14 ein
O&sub2;-Abdichtvermögen von weniger als 0,8 Vol.-%, 24
Stunden, atm (20ºC, 90% relative Luftfeuchtigkeit) und ein
H&sub2;O-Abdichtvermögen von weniger als 0,2 g/Vol.-%, 24
Stunden, atm (40ºC, 90% relative Luftfeuchtigkeit) auf
und verfügt somit über eine enorm verbesserte
Konservierungsfähigkeit.
§3. Drittes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Behälter mit einem Metalldeckel, welcher aus einem
Schichtstoffrohling geformt ist, der eine
Polyethylenterephthalatschicht mit einem
Kristallisationsgrad von 10 bis 40% aufweist)
3-1 Grundstruktur
-
Die Beschaffenheit eines dritten
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels des Behälters mit
Metalldeckel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Figuren 13 und 14 beschrieben.
-
Der in Verbindung mit den Fig. 13 und 14 zu
beschreibende Behälter 10 mit Metalldeckel umfaßt einen
Plaststoffbehälterkörper 14 mit einem Flanschabschnitt
15 und einen Metalldeckel 11 mit einem äußeren Rand 12,
welcher mit dem Flanschabschnitt 15 preßgefalzt wird.
Der Behälterkörper 14 wird unter Verwendung eines
Schichtstoffrohlings gefertigt, welcher ein durch
Thermobehandlung kristallisiertes Polyethylenterephthalat
enthält, d. h. eine Polyethylenterephthalatschicht,
welche einen kristallisationsbeschleunigenden Keim enthält
und durch die Thermobehandlung soweit bearbeitet ist,
daß der Kristallisationsgrad des
Polyethylenterephthalats 10 bis 40% erreicht.
-
Das für dieses Ausführungsbeispiel zu verwendende
Polyethylenterephthalat ist ein kristallines
Polyethylenterephthalat (im folgenden kurz C-PET genannt),
welches durch die Beigabe des
kristallisationsbeschleunigenden Keims zu dem Polyethylenterephthalat gewonnen
wird, wodurch die Kristallausbildung während der
Thermobehandlung beschleunigt wird. Als Kristallkeim
wird ein Polyolefinharz, wie z. B. Polyethylenharz oder
Polypropylenharz, in kleinen Mengen von ungefähr 0,5
bis 2,0% beigefügt. Gemäß dieser Erfindung wird die
Festigkeit des Behälters als Preßerzeugnis verbessert
und-dieser erweist sich aufgrund der Anordnung der C-
PET-Schicht beim Doppelfalzprozeß als hitzebeständig.
-
Zur Verbesserung des Wasserdampfabdichtvermögens
sowie des Gasabdichtvermögens des
Polyethylenterephthalats ist es wünschenswert, ein Coextrudat des
Olefinharzes z. B. Polypropylenharz zu verwenden, und zur
weiteren Verbesserung des Gasabdichtvermögens empfiehlt es
sich, eine Folie mit einer
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymerschicht zu verwenden. Die Dicke dieser
Schichtstoffrohlinge beträgt jeweils vorzugsweise zwischen 0,8
und 1,4 mm.
-
Beispiele des Schichtstoffrohlings mit C-PET
gemäß dieser Ausführung werden im folgenden aufgelistet.
-
I) Einfache C-PET- bzw. C-PET/PET-Schicht
-
II) C-PET/Haftvermittler/Polypropylen-Coextrudat
-
III) C-PET/Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-
Copolymer/Haftvermittler/Polypropylen-Coextrudat
-
IV) C-PET/Haftvermittler/Coextrudat aus
Polypropylen und
Polypropylen/Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/Haftvermittler/thermokaschierte Folie
mit Coextrudat aus Polypropylen
-
Zur Verbesserung des Gasabdichtvermögens ist es
wünschenswert, aus den oben angegebenen
Schichtstoffrohlingen die Folien III bzw. IV zu verwenden.
3-2 Herstellungsverfahren
-
Aus einem Schichtstoffrohling der oben
beschriebenen Art wird in einem Wärmeformverfahren,
welches vorzugsweise ein zweistufiges Formverfahren
unter Verwendung einer erwärmten Gußform ist, ein
Behälter mit einem Flanschabschnitt 15 gefertigt, der
geeignet ist, mit dem Metalldeckel 11 preßgefalzt zu
werden. Zum Zweck der Kristallisation wird das oben
beschriebene C-PET bei einem Kristallisationsgrad von
10 bis 40% für 3 bis 8 Sekunden einem Erwärmungsprozeß
auf 170ºC unterzogen.
-
Bei einem Beispiel wird die zum Warmformen
verwendete Gußform auf 180ºC erwärmt und daraufhin auf
10ºC abgekühlt, und der Schichtstoffrohling wird in der
Gußform auf 130ºC erwärmt, geformt, dann kristallisiert
und daraufhin auf 10ºC abgekühlt, wodurch sich der
Behälterkörper 14 verfestigt. Zur Durchführung der
Doppelfalzbearbeitung mit dem Metalldeckel wird der
Behälterkörper 14 dergestalt geformt, daß er einen
Flanschabschnitt mit einer Dicke von 0,2 bis 1,0 mm
aufweist und nach der Verfestigung so ausgestanzt, daß
der Flanschabschnitt eine Breite von 1,0 bis 2,5 mm
aufweist. Der auf diese Weise gefertigte Behälter wird
mit einem Inhalt gefüllt und daraufhin durch
Doppelfalzung mit dem Metalldeckel abdichtend verschlossen.
3-3 Beispiele
(Beispiel 3-3-1)
-
Als Schichtstoffrohling wurde C-PET (500 u)/PET
(500 u) einschließlich einer C-PET-Schicht mit einem
Polypropylengehalt von einem Gewichtsprozent verwendet.
Eine auf 180ºC erwärmte und auf 10ºC abgekühlte Gußform
wurde verwendet und die Folie wurde auf 130ºC erwärmt
und in die Gußform gepreßt, in welcher die Folie zum
Zwecke der Kristallisation für eine Dauer von ungefähr
5 Sekunden erwärmt wurde. Der Schichtstoffrohling wurde
in der Folge in der abkühlenden Gußform verfestigt. Der
Kristallisationsgrad des Polyethylenterephthalats in
dem Schichtstoffrohling beträgt 30 bis 40%. Nach der
Verfestigung wird der Schichtstoffrohling in einer
Weise ausgestanzt, daß er einen Flanschabschnitt mit
einer Breite w&sub2; von 1,8 mm aufweist. Der auf diese
Weise gefertigte Behälterkörper 14 weist im
wesentlichen die in Fig. 13 dargestellte Form auf und
hat eine Tiefe h von ungefähr 30 mm und eine
Flanschdicke t&sub2; von 0,5 mm. Der Behälterkörper 14 wurde
durch Doppelfalzung des Flanschabschnitts 15 mit dem
Metalldeckel 11 abdichtend verschlossen.
(Beispiele 3-3-2 und 3-3-3)
-
Abgesehen von dem wie folgt beschrieben
abgeänderten Schichtstoffrohling, wurde der
Plaststoffbehälterkörper 14 im wesentlichen in derselben Weise
gewonnen wie jener, der im Zusammenhang mit dem
Beispiel 3-3-1 beschrieben wurde und es wurde dieselbe Art
von C-PET wie bei dem Beispiel 3-3-1 verwendet.
Folienbeschreibung
-
[C-PET/Haftvermittler/PP] = [500 u/40 u/480 u] . . .
Beispiel 3-3-2
-
[C-PET/Haftvermittler/PP/Thermokaschierschicht/PP/-
Haftvermittler/EVOH/Haftvermittler/PP] =
[500 u/40 u/100 u/120 u/40 u/40 u/40 u/120 u] . . .
Beispiel 3-3-3
-
Der gewonnene Behälterkörper 14 wurde durch eine
Doppelfalzverarbeitung mit dem Metalldeckel 11
abdichtend verschlossen.
(3-3-4 Gasabdichtvermögen, Hitzebeständigkeit,
Konservierungsvermögen)
-
Gasabdichtvermögen, Hitzebeständigkeit und
Konservierungsvermögen der in den Beispielen 3-3-1 bis 3
gewonnenen Behälter werden im folgenden beschrieben.
-
Hitzebeständigkeit: Der Behälter wurde mit 60ºC
heißer Fleischsoße gefüllt und 30 Minuten lang in einer
Retorte sterilisiert. Die Hitzebeständigkeit wurde
dadurch auf Erhitzen und Abkühlen hin untersucht.
-
Konservierungsvermögen: Der auf diese Weise mit
Fleischsoße gefüllte Behälter wurde sechs Monate lang
in diesem Zustand belassen und es wurde untersucht, ob
er einem Funktionstest standhielt und das Erzeugnis als
unbedenklich betrachtet werden kann oder nicht.
-
Gasabdichtvermögen: O&sub2;-Abdichtvermögen, Einheit
Vol.-%, 24 Stunden, atm (20ºC, 90%. relative
Luftfeuchtigkeit).
Beispiele Gasabdichtvermögen O&sub2; Hitzebeständigkeit Konservierungsvermögen
3-4 Ergebnisse
-
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wurden die
folgenden Ergebnisse erzielt.
-
(1) Da als Schichtstoffrohling zur Fertigung des
Behälterkörpers ein Polyethylenterephthalat, welches
über weite Temperaturbereiche hinweg bessere
physikalische und mechanische Eigenschaften aufweist,
verwendet wird und da die Folie in einer Weise geformt
wird, daß der Kristallisationsgrad des
Polyethylenterephthalats als geformtes Erzeugnis zwischen 10 und
40% beträgt, verfügt der Behälterkörper 14 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel über eine ausreichende
Beulfestigkeit
und Hitzebeständigkeit, um dem Anpreßdruck
standzuhalten, der bei der Preßfalzung auf den
Behälterkörper ausgeübt wird.
-
(2) Darüberhinaus kann das Konservierungsvermögen
des Behälterkörpers 14 noch weiter verbessert werden,
wenn der Schichtstoffrohling, welcher den
Behälterkörper 14 bildet, aus einer Verbundfolie aufgebaut ist,
welche zusätzlich zu dem Polyethylenterephthalat zur
weiteren Verbesserung des Gasabdichtvermögens noch ein
Kunstharz aufweist.
§4. Viertes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Behälter mit einem Metalldeckel, welcher aus
einer Schichtpreßstoffplatte aus
Polyethylenterephthalat und Polyallylat gefertigt ist)
4-1 Grundstruktur
-
Das vierte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel
eines Behälters mit einem Metalldeckel wird im
folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 15 bis 20
beschrieben.
-
Der Behälterkörper des Behälters mit einem
Metalldeckel wurde durch Wärme formen einer
Schichtpreßstoffplatte aus Polyethylenterephthalat und Polyallylat
hergestellt.
-
Das Polyallylat, auf welches in diesem
Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird, weist einen
aromatischen Polyester auf, welcher Terephthalsäure,
Isophthalsäure und Bisphenol A beinhaltet. Das
Polyethylenterephthalat und das Polyallylat werden mit
Hilfe eines Coextrusionsverfahrens in einem
Folienbildungsprozeß integral geformt, wobei sogar auf einen
Haftvermittler verzichtet werden kann. Eine Formbarkeit
ähnlich jener des Polyethylenterephthalats kann der
Schichtpreßstoffplatte durch eine geeignete Mischung
von Polyethylenterephthalat und Polyallylat verliehen
werden.
-
Eine Schichtpreßstoffplatte von oben
beschriebenem Aufbau wird zur Fertigung eines
Plaststoffbehälters mit verbesserter Hitzebeständigkeit und
verbesserter Durchsichtigkeit warm geformt. Der
Plaststoffbehälter ist wünschenswerterweise so geformt, daß
er einen Flanschabschnitt aufweist, welcher zur
Doppelfalzung geeignet ist, und der auf diese Weise geformte
Behälter wird als Dose zur Konservierung von
Nahrungsmitteln und dergleichen verwendet.
4-2 Beispiele
-
Obwohl im folgenden auf Beispiele Bezug genommen
wird, ist die Erfindung nicht auf diese Beispiele
beschränkt.
-
Als Polyallylat, wie weiter oben beschrieben und
in diesem Ausführungsbeispiel verwendet, kann das von
YUNICHIKA CO., LTD. hergestellte und vertriebene U-
Polymer (Handelsname U-8000) verwendet werden. Unter
Verwendung dieses U-Polymers und des im Handel
erhältlichen Polyethylenterephthalats (hergestellt von MITSUI
PETTO CO. LTD., J-125) wurde eine
Schichtpreßstoffplatte 38 gewonnen, wobei, wie in Fig. 18 dargestellt,
das Polyethylenterephthalat 33 und das Polyallylat 34
aus den Zylindern 35 und 35' und einer Düse 37 durch
einen Adapter 36 extrudiert werden. Die Temperatur der
Düse betrug 290ºC und die Temperatur der Zylinder war
folgenderweise gewählt.
Zylindertemperatur U-Polymer Polyethylenterephthalat
-
Die Schichtstruktur der Schichtpreßstoffplatte 38
ist wahlfrei. Fig. 17 stellt eine
Schichtpreßstoffplatte D-1
dar, bei welcher eine Polyallylatschicht 34
zwischen den Polyethylenterephthalatschichten 33 und
33' angeordnet ist; Fig. 16 stellt eine durch
Kaschieren der Polyethylenterephthalatschicht 33 und des
Polyallylats 34 vorbearbeitete Schichtpreßstoffplatte D-2
dar; und Fig. 17 stellt eine Schichtpreßstoffplatte D-3
dar, bei welcher die Polyethylenterephthalatschicht 33
zwischen den Polyallylatschichten 34 und 34' angeordnet
ist. Die Thermoformverfahren wurden unter Verwendung
der entsprechenden Schichtpreßstoffplatten
durchgeführt. Die Formverfahren werden im allgemeinen mit
Hilfe einer Luft- bzw. Vakuumdruckformgebungstechnik
durchgeführt, die oben beschriebenen Preßstoffplatten
wurden jedoch zuvor dem Warmformverfahren unterzogen.
Die Schichtpreßstoffplatte D-1 wird von der oberen und
unteren Seite der Polyethylenterephthalatschicht 33
bzw. 33', welche die obere und die untere Oberfläche
der Schichtpreßstoffplatte darstellen, vorgewärmt, so
daß die Temperatur der Preßstoffplatte 120 bis 140ºC
erreicht und die Temperatur der Polyallylatschicht 34
zur selben Zeit 100 bis 120ºC erreicht. Die
Schichtpreßstoffplatte D-2 wird durch Erwärmen der
Polyethylenterephthalatschicht 33 auf eine Temperatur von 100
bis 120ºC und der Polyallylatschicht 34 auf eine
Temperatur von 120 bis 140ºC vorbehandelt. Die
Schichtpreßstoffplatte D-3 wurde vorgewärmt, indem die
Polyallylatschichten 34 und 34' von der Ober- und
Unterseite der Preßstoffplatte aus auf eine Temperatur von
120 bis 140ºC erwärmt wurde. Die vorgewärmten
Schichtpreßstoffplatten wurden nach dem folgenden Verfahren
warm geformt, wobei die am besten geeignete
Aufwärmtemperatur der Polyethylenterephthalatschicht sich von
jener der Polyallylatschicht um ungefähr 20ºC
unterschied und zwar insofern, als die letztere um ungefähr
20ºC höher war als die erstere. Es wurden Vergleiche
zwischen den Schichtpreßstoffplatten D-1, D-2 und D-3
angestellt, die ergaben, daß D-2 und D-3 sich im
Vergleich mit D-1 leicht formen ließen.
-
Obwohl die Wärmeformung nach irgendeiner der
bekannten Verfahren ausgeführt werden kann, wird im
folgenden ein Verfahren zur Durchführung der
Wärmeformung beschrieben, bei welchem ein Stempel die
Formgebung unterstützt und eine vom Anmelder der
vorliegenden Erfindung gefertigte Druckgußform verwendet
wird.
-
Ein Plaststoffbehälter, welcher mit einem
Flanschabschnitt ausgestattet ist und sich zur
Doppelfalzung eignet, kann unter Verwendung einer solchen
Gußform hergestellt werden. Und zwar ist dabei eine in
den Fig. 19a, 19b bzw. 19c dargestellte Gußform mit
einem oberen Nestrand 42 ausgestattet, welcher sich in
einem Neigungswinkel von 5º < R < 40º vom oberen
Außenrandabschnitt 41 des Nests schräg nach oben erstreckt,
und mit einer Festhalteklemme 21, welche vor dem
Herabsenken des Stempels 19 an den oberen Rand 22 anstößt
und die Plaststoffplatte 38 festklemmt und so
angeordnet ist, daß der Abstand l zwischen dem oberen
Endabschnitt 41 des äußeren Nestrandes und der inneren
Umfangsfläche der Festhalteklemme 21 in einem Bereich von
5 mm < l < 20 mm liegt. Es folgt eine Beschreibung der
Verarbeitungsschritte der Wärmeformung nach dem
stempelunterstützten Verfahren, bei welcher eine Gußform
des oben beschriebenen Typs zur Anwendung kommt.
-
(1) Das Nest 17, dessen oberer Rand 42 sich vom
oberen Endabschnitt 41 des Außenrandes des Nestes
schräg nach oben erstreckt, wird in bezug auf die
erwärmte Preßstoffplatte 38 nach oben bewegt und der
Stempel 19 wird daraufhin gesenkt (Fig. 19a).
-
(2) Die Festhalteklemme 21 wird gesenkt, wodurch
die Preßstoffplatte 38 zwischen der Festhalteklemme 21
und dem oberen Rand 42 des Nestes festgeklemmt wird,
und der Stempel 19 wird in das Nest 17 hineingesenkt
(Fig. 19b).
-
(3) Durch den Stempel 19 wird die Preßstoffplatte
38 nach unten in das Nest 17 gepreßt und die
Preßstoffplatte 38 wird durch das Vakuumsaugmittel 43 in das
Nest 17 hineinsaugt. Zu diesem Zeitpunkt wird die
Dicke t&sub4; eines zur Ausbildung des Flanschabschnittes
bestimmten Preßstoffplattenabschnitts im Vergleich zu
der Dicke t&sub3; der Preßstoffplatte 38 in ihrer
ursprünglichen Form verringert (Fig. 19c).
-
Die Preßstoffplatte 38 wird dann ausgestanzt, so
daß der Abschnitt 15 des auf diese Weise gefertigten
Behälterkörpers 14 eine vorgegebene Breite aufweist,
wodurch ein Plaststoffbehälterkörper mit einem zur
Doppelfalzung geeigneten Flanschabschnitt geschaffen
wird.
-
Es wurden Tests mit Heißwasserfüllungen
durchgeführt unter Verwendung des in Fig. 20 dargestellten
und, wie oben beschrieben, aus der
Schichtpreßstoffplatte D-2 gefertigten Plaststoffbehälterkörpers 14, um
Schrumpfungsverhältnisse an einem Abschnitt des
Behälterkörpers 14 mit der Tiefe h zu messen.
-
Das Schrumpfungsverhältnis läßt sich wie folgt
ausdrücken, wobei h die Tiefe des Behälterköpers 14 ist
und h&sub0; dessen Tiefe nach dem Schrumpfungsprozeß:
-
Schrumpfungsverhältnis = (h - h&sub0;)/h·100 (%)
-
Die Testergebnisse sind in der folgenden Tabelle
dargestellt.
PET/U-Polymer-Verhältnis Temperatur der Heißwasserfüllung (ºC) (Vergleichsbeispiele)
-
Wie die Testergebnisse gezeigt haben, treten
keine Probleme für die praktische Brauchbarkeit auf,
wenn das Schrumpfungsverhältnis weniger als 1,5%
beträgt und in Anbetracht der Formbarkeit ist es vor
zuziehen, daß das Verhältnis des Polyethylenterephthalats
(PET) zu dem Polyallylat (u-Polymer) in einem Bereich
zwischen 15 : 1 und 5 : 1 liegt.
-
Der in Fig. 20 dargestellte Behälterkörper 14
wurde aus einer Schichtpreßstoffplatte mit dem
Schichtverhältnis von 8 : 1 gefertigt, es wurde Orangengelee bei
einer Temperatur von 80ºC eingefüllt und es wurde ein
Behälter mit einem Metalldeckel hergestellt, indem ein
hier nicht dargestellter Metalldeckel mit dem
Flanschabschnitt 15 des auf diese Weise gefertigten
Behälterkörpers 14 doppelgefalzt wurde. Der Behälter
mit dem Metalldeckel hielt der Fülltemperatur von 80ºC
stand und ließ sich gut preßfalzen.
4-3 Ergebnisse
-
Gemäß den Beispielen der vierten Ausführungsart
können die folgenden Ergebnisse erzielt werden.
-
(1) Da der Behälterkörper 14 durch Wärmeformung
der aus dem Polyethylenterephthalat 33 und dem
Polyallylat 34 bestehenden Preßschichtstoffplatte 38
gefertigt ist, schrumpft der Behälterkörper beim
Einfüllen weniger als ein Behälterkörper, der aus einer
Preßstoffplatte aus einem einzigen Material besteht,
und weist eine bessere Durchsichtigkeit und Festigkeit
auf.
-
(2) Da der Behälterkörper 14 in einem
Wärmeformverfahren gefertigt ist, ist er für die
Massenerzeugung geeignet und der Flanschabschnitt 15 des
Behälterkörpers 14 kann durch die Auswahl eines dazu
geeigneten Wärmeformverfahrens in einer für die
Doppelfalzung geeigneten Dicke ausgebildet werden. Somit kann
der Metalldeckel mit ausgezeichnetem Abdichtvermögen
preßgefalzt werden, womit eine wirkungsvolle
Konservierung
von Nahrungsmitteln oder dergleichen gegeben
ist.
§5. Fünftes Beispiel eines Behälters mit Metalldeckel
-
(Behälter mit Metalldeckel, der aus einer
Schichtpreßstoffplatte besteht und mit einem
gespritzten Flanschabschnitt ausgestattet ist)
5-1 Grundstruktur
-
Das fünfte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel
eines Behälters mit einem Metalldeckel wird im
folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 21 bis 23
beschrieben.
-
Der Behälter 10 mit einem Metalldeckel umfaßt
einen Behälterkörper 14, der, wie in Fig. 21
dargestellt, einen Bodenabschnitt 14b, einen integral mit
diesem ausgebildeten Körperabschnitt 14a und einen mit
dem oberen Außenrand des Körperabschnitts 14a
verschmolzenen Flanschabschnitt 15 aufweist, und umfaßt
einen Metalldeckel 11 mit einem Außenrand, welcher, wie
in den Fig. 22a und 22b dargestellt, zur Abdichtung
des Behälters 10 mit dem Flanschabschnitt 15
preßgefalzt wird.
-
Die zur Fertigung des Behälterkörpers gemäß
diesem Ausführungsbeispiel nötigen Arbeitsschritte
werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig.
23a bis 23d beschrieben.
-
Der Bodenabschnitt 14b und der Körperabschnitt
14a des Behälterkörpers 14 werden in einem ersten
Schritt durch Warmformung, durch bloße Preßformung oder
durch Preßformung in Verbindung mit einem bekannten
Vakuumformverfahren oder durch stempelunterstütze
Formung einer in Fig. 23a dargestellten thermoplastischen
Kunstharzfolie 26 in eine in Fig. 23b dargestellte Form
gebracht und daraufhin werden diese Abschnitte, wie in
Fig. 23c dargestellt, ausgestanzt. Die thermoplastische
Kunstharzfolie 26 kann aus einem Polypropylenharz einem
Polycarbonatharz, einem Polystyrolharz, einem
Polyethylenterephthalatharz oder einem Polyvinylchloridharz
bestehen, es ist jedoch auch die Verwendung einer aus
dem Coextrudat mit verbessertem Gasabdichtvermögen oder
nach einem bekannten Trockenkaschierverfahren
gefertigten Schichtpreßstoffplatte möglich, wenn ein erhöhtes
Gasabdichtvermögen des Behälterkörpers erforderlich
ist. Insbesondere bei der Fertigung eines zur
Nahrungsmittelkonservierung bestimmten Behälterkörpers 14 kommt
ein Nylonharz, ein Vinyldichlorid-Copolymer, ein
Polyvinylalkohol oder ein Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
zur Anwendung, von denen ein jedes einen
Sauerstoffübertragungskoeffizienten von weniger als 5·10&supmin;&sup9;
besitzt. Das zuvor erwähnte Harz mit erhöhter Steifheit
und Festigkeit wird als Basisharz verwendet und in
einem Fall, in dem das Basisharz mit einem Harz mit
hohem Gasabdichtvermögen jedoch mit niedriger
Bindefestigkeit verschmolzen werden soll, können diese Harze
durch Dazwischenlegen eines Harzes mit guten
Bindeeigenschaften wie z. B. säurevergälltes Olefin oder mit
Hilfe eines polyurethanartigen Bindemittels miteinander
verschmolzen werden.
-
Im nächsten Verarbeitungsschritt werden der
Körperabschnitt 14a und der Bodenabschnitt 14b, nachdem
sie, wie im Fig. 23c dargestellt, ausgestanzt worden
sind, in eine Spritzgußform eingesetzt und nur der
Flanschabschnitt 15 wird in der Folge von der
Spritzgußmaschine geformt. Der Flanschabschnitt 15 wird aus
demselben Harz wie der Körperabschnitt 14a und der
Bodenabschnitt 14b oder aus einem anhaftenden Harz nach
dem Spritzgußverfahren gefertigt. Der Flanschabschnitt
15 wird im wesentlichen gleichzeitig mit dem Spritzguß
gefertigt und mit dem Körperabschnitt 14a und dem
Bodenabschnitt 14b verschmolzen, wodurch ein
integrierter Behälterkörper 14 gewonnen wird. Der auf diese
Weise geformte Behälterkörper 14 umfaßt den
Körperabschnitt 14a, den gegebenenfalls mit dem nötigen
Gasabdichtvermögen ausgestatteten Bodenabschnitt 14b
und den größenstabilen Flanschabschnitt 15. Eine
ausreichende Abdichtwirkung des Behälters kann durch
Preßfalzen des äußeren Randes des Metalldeckels 11 um
den Flanschabschnitt 15 erreicht werden, wodurch das
Auftreten von fehlerhaften Produkten vermieden wird.
5-2 Beispiele
(Beispiel 5-2-1)
-
Der Behälter mit einem Metalldeckel gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird im folgenden
anhand von Beispielen beschrieben.
-
Mit Hilfe einer mit Adapter und T-Düse versehenen
Folienextrusionsmaschine wurde eine fünflagige
Coextrudatfolie mit einer Gesamtdicke von 1,5 mm erzeugt,
welche im wesentlichen aus Polypropylen/"Adomer"
(Eingetragenes Markenzeichen, hergestellt von MITSUI PETRO-
CHEMICAL INDUSTRIES,
LTD)/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/"Adomer"/Polypropylen bestand. Ein Körperabschnitt
14a mit einem Innendurchmesser von 67,0 mm und einer
Tiefe von 30 mm und ein Bodenabschnitt 14b wurden, wie
in den Fig. 23a bis 23c dargestellt, unter
Verwendung einer kosmischen Vakuumformmaschine
(hergestellt von ASANO KENKYUSHO) gefertigt. Der auf diese
Weise geformte Körperabschnitt 14a und der
Bodenabschnitt 14b wurden in eine von NISSEI JUSHI KOGYO
KABUSHIKI KAISHA hergestellte Spritzgußmaschine (Stärke
der Formschließvorrichtung: 120 t) eingesetzt, und ein
Flanschabschnitt 15 wurde durch Spritzgießen von
Polypropylen geformt. Gemäß diesen Verarbeitungsschritten
konnte ein in Fig. 21 dargestellter Behälterkörper 14
geschaffen werden. Der auf diese Weise geformte
Behälterkörper 14 wurde mit Wasser gefüllt und mit Hilfe
einer Semitronfalzmaschine mit einem für eine
Aluminiumdose geeigneten Metalldeckel 11 preßgefalzt. Der
Behälter wurde in einer Retorte bei einer Temperatur
von 120ºC 30 Minuten lang sterilisiert und zeigte als
Ergebnis gute Preßfalzmerkmale, kein Austreten des
Inhalts und keine Verformung des Behälters.
(Beispiel 5-2-2)
-
Unter Verwendung einer mit einer mehrlöchrigen T-
Düse ausgestatteten Folienextrusionsmaschine wurde eine
dreilagige Folie mit einer Gesamtdicke von 1,0 mm
erzeugt, welche im wesentlichen aus
Polyethylenterephthalat/"U-Polymer" (eingetragenes Warenzeichen YUNICHIKA
KABUSHIKI KAISHA Nr. 8000
Gradient)/Polyethylenterephthalat bestand. Der Flanschabschnitt 15 wurde im
Spritzgußverfahren unter Verwendung des
Polyethylenterephthalats, wie in Verbindung mit dem
vorangegangenen Beispiel 5-2-1 beschrieben, geformt, wodurch der
in Fig. 21 dargestellte Behälterkörper 14 geschaffen
wurde. Der Metalldeckel 11 wurde, wie in Verbindung mit
dem vorangegangenen Beispiel 5-2-1 beschrieben,
doppelgefalzt und daraufhin wurde der Behälterkörper bei
einer Temperatur von 80ºC 20 Minuten lang
hitzesterilisiert und zeigte als Ergebnis gute Preßfalzmerkmale,
kein Austreten des Inhalts und keine Verformung des
Behälters.
5-3 Ergebnisse
-
Die folgenden Ergebnisse können mit dem
vorliegenden fünften Beispiel erzielt werden.
-
(1) Da der Körperabschnitt 14a und der
Bodenabschnitt 14b des Behälterkörpers 14 nach dem
Wärmeformverfahren gefertigt sind und eine
Schichtpreßstoffplatte mit den entsprechend der Füllware gewünschten
Merkmalen frei ausgewählt werden kann, kann der
Behälterkörper 14 durch die Auswahl der
Schichtpreßstoffplatte mit dem gewünschten Gasabdichtvermögen und
Aromabewahrungsvermögen ausgestattet werden.
-
(2) Da der Flanschabschnitt 15 des
Behälterkörpers in einem Spritzgußverfahren mit hoher
Gußgenauigkeit gefertigt wird, ist es möglich, den
Flanschabschnitt in geeigneter Form bzw. Größe
auszubilden, um eine im wesentlichen fehlerfreie Preßfalzung
des äußeren Randes 12 des Metalldeckels 11 zu
gewährleisten.
-
(3) Da der Flanschabschnitt 15 in parallelbetrieb
mit der Spritzgußverarbeitung integral mit dem
Behälterkörper 14 verschmolzen wird, wird der
Herstellungsvorgang desselben vereinfacht.
§6. Sechstes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Behälter mit einem Metalldeckel mit einem nach
außen vorstehenden Bodenabschnitt)
6-1 Grundstruktur
-
Die Beschaffenheit des sechsten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels eines Behälters mit einem
Metalldeckel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Figuren 24 bis 29 beschrieben.
-
Der erfindungsgemäße und in Fig. 24 dargestellte
Behälterkörper 14 eines Behälters mit einem
Metalldeckel umfaßt einen Körperabschnitt 14a und einen
Bodenabschnitt 14b, welche beide im Spritzgußverfahren
aus einem Schichtstoffrohling gefertigt sind, einen
Flanschabschnitt 15 aus thermoplastischen Kunstharz,
Stützelemente 27 und einen unteren Randabschnitt 29.
-
Als Schichtstoffrohling wird eine
Schichtpreßstoffplatte mit Gasabdichtvermögen verwendet, an deren
Zusammensetzung ein Harz desselben Materials beteiligt
ist, das zur Fertigung eines warmschmelzbaren
Spritzgußteils oder Thermoplastüberzugs verwendet wird, und
die Preßschichtstoffplatte wird in die Gußform
eingesetzt.
-
Zur Fertigung des Behälterkörpers 14 besteht die
Möglichkeit, den Schichtstoffrohling 26 um den
Gußformkern 30 herum anzuordnen, dessen vorderes Ende
hervorstehend ausgebildet ist, wodurch dem
Bodenabschnitt 14b des Behälterkörpers eine hervorstehende
Form gegeben wird. Der Schichtstoffrohling 26, welcher
durch das Vakuumsaugmittel 31 auf den Kern 30
festgehalten wird, wird in diesem Zustand in das Netz 17 der
Druckgußform eingesetzt. Daraufhin wird das Harz 28
durch den Eingußkanal 17a zugeführt. Das
Spritzgußverfahren
ist in den Fig. 25 und 26 beispielhaft
dargestellt. Die Fig. 27 stellt einen Querschnitt des
zweiten Beispiels des Kerns 30 dar, auf welchem der
Schichtstoffrohling für den Spritzguß aufgesetzt wird
und Fig. 28 stellt einen Querschnitt eines
Bodenabschnitts 14b dar, wie er unter Verwendung des in Fig.
27 dargestellten Kerns 30 gespritzt wurde.
-
Wie in den Fig. 29a und 29b dargestellt, ist
es vorzuziehen, daß der Flanschabschnitt 15 des
Behälterkörpers 14 eine Breite w&sub5; von 1,0 bis 2,5 mm und
eine Dicke t&sub5; von 0,25 bis 0,9 mm aufweist, um die
Doppelfalzverarbeitung des Flanschabschnitts 15 zu
ermöglichen. Als für die Spritzgußverarbeitung
verwendbare Harze werden Polypropylen, Polyethylen,
Polystyrol, Polycarbonat, Nylon aufgelistet.
-
Der unter Verwendung des Schichtstoffrohlings mit
Gasabdichtvermögen gefertigte und mit einem
doppelfalzfähigen Flanschabschnitt 15 ausgestattete
Plaststoffbehälterkörper 14 weist einen Bodenabschnitt 14b
auf, welcher hervorstehend auf dem Schichtstoffrohling
26 ausgebildet ist, und der vorstehende Bodenabschnitt
14b wird unter Verwendung von Unterdruck während des
Preßfalzvorgangs in das Innere des Behälterkörpers
gesaugt, um nun nach innen in den Behälterkörper hinein
vorzustehen.
-
Während der Flanschabschnitt 15 unter einem
verringerten Druck von 40 cmHg preßgefalzt wird und der
Unterdruck hierauf wieder auf normalen Luftdruck
rückgeführt wird, wird nämlich der Bodenabschnitt 14b des
Behälterkörpers 14, nachdem dieser mit dem Inhalt 45
gefüllt worden ist, wie in Fig. 29a dargestellt, von
einer in Fig. 29a dargestellten Form zu einer in Fig.
29b dargestellten Form verformt. Durch eine derartige
Verformung des Bodenabschnitts kann eine Verformung des
gesamten Behälterkörpers 14 verhindert werden.
6-2 Beispiele
(Beispiel 6-2-1)
-
Ein Behälter mit einem Metalldeckel gemäß dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird in der Folge
anhand eines Beispiels beschrieben.
-
Als Schichtstoffrohling wurde eine
Schichtpreßstoffplatte mit einer Dicke von 0,4 mm verwendet,
welche aus Polypropylen
(OPP)/Polypropylen/Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/Haftvermittler/Polypropylen besteht und es wurde ein Spritzguß
durchgeführt, bei dem das Polypropylen in eine in Fig.
25 bzw. 26 dargestellte Gußform gegossen wurde. Auf
diese Weise wurde ein Behälterkörper 14 gefertigt,
dessen Flanschabschnitt 15 eine Dicke von 0,5 mm und
eine Breite von 1,8 mm aufwies und dessen
Bodenabschnitt 14b vom Behälterkörper 14 vorstand. Es wurde
Wasser in den Behälter gefüllt mit einen Luftraum von 4
mm Höhe, und ein Metalldeckel 11 wurde in einem Vakuum
von 40 cmHg preßgefalzt.
-
Abgesehen davon, daß der Bodenabschnitt 14b
leicht nach innen gebeult war, wies der Behälterkörper
14 nach dem Preßfalzvorgang keine wesentlichen
Verformungen auf und die Gesamtform des Behälterkörpers 14
konnte dadurch erhalten werden. Selbst während der 30
Minuten dauernden Sterilisierung des Behälterkörpers in
der Retorte bei 120ºC konnte keine wesentliche
Verformung des Behälterkörpers 14 beobachtet werden.
6-3 Ergebnisse
-
Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel wurden die
folgenden Ergebnisse erzielt.
-
Da der Schichtstoffrohling 26, welcher den
Bodenabschnitt 14b des Behälterkörpers 14 darstellt in einer
von dem Behälterkörper 14 nach außen vorstehenden Form
ausgebildet ist, wird der vorstehende Bodenabschnitt
14b durch einen im Inneren des Behälterkörpers
bestehenden Unterdruck in diesen hineingesaugt und zu einer
in den Behälterkörper hinein vorstehenden Form
umgebildet,
während der Flanschabschnitt 15 im Vakuum mit
dem äußeren Rand 12 des Metalldeckels 11 preßgefalzt
wird, wodurch eine Verformung der übrigen Hauptteile
des Behälterkörpers 14 verhindert werden kann.
§7. Siebtes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Der Körper des Behälters mit einem Metalldeckel
ist mit Verstärkungsrippen ausgestattet)
7-1 Grundstruktur
-
Die Beschaffenheit des siebten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels eines Behälters mit einem
Metalldeckel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Figuren 30 bis 38 beschrieben.
-
Der Behälterkörper des Behälters mit einem
Metalldeckel gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist in Fig. 30 dargestellt. Der Behälterkörper 14 ist
mit einer Verstärkungsrippe 50 ausgestattet, welche
unterhalb des Flanschabschnittes 15 an der inneren
Oberfläche des Behälters ausgebildet ist und ins Innere
desselben vorsteht. Im folgenden wird ein
Warmformverfahren des Behälterkörpers 14 mit der
Verstärkungsrippe 50 unter Bezugnahme auf die Fig. 31 bis 34
beschrieben.
-
(1) Eine Thermoplastfolie 26 wird mit Hilfe eines
Stempels 19 in das Innere des Nestes 17 gedrückt (Fig.
31). Wenn die Kunstharzfolie 26 bis zu einem gewissen
Grad in die Form hineingedrückt ist, kommt ein
Druckluftstrom zur Anwendung. Bei diesem Schritt kann
anstatt der Druckluft ein Vakuumsaugmittel verwendet
werden, es kann aber auch eine Kombination aus
Druckluft und Vakuumsaugmittel zum Einsatz kommen.
-
(2) Die Folie 26 wird unter dem Einfluß der
Druckluft und des Vakuumsaugmittels gegen die innere
Wandoberfläche des Nestes 17 gepreßt und dieser Prozeß
ist auf den Zeitpunkt abgestimmt, zu welchem der
Gußvorgang mit der größten Genauigkeit ausgeführt
werden kann (Fig. 32).
-
(3) Der Stempel 19 wird gesenkt und gleichzeitig
dazu dringen die an dem oberen Abschnitt des Stempels
19 ausgebildeten, stufigen Abschnitte a und b in das
Nest 17 vor, so daß sie mit der unter Druck stehenden
Folie in Kontakt sind.
-
Der stufige Abschnitt a ist so ausgebildet, daß
zwischen dem Nest 17 und dem stufigen Abschnitt a des
Stempels 19 ein im folgenden genauer bezeichneter
Bereich C mit verminderter Foliendicke geschaffen wird.
-
Durch den von dem stufigen Abschnitt a auf die
Folie 26 ausgeübten Druck kommt es zur Ausbildung der
Verstärkungsrippe 50. Durch die von dem stufigen
Abschnitt b ausgehende Druckeinwirkung auf das Nest 17
wird Folienmaterial der Folie 26 verdrängt und es kommt
zur Ausbildung einer weiteren Rippe 51 (Fig. 33).
-
(4) Nach Beendigung der oben beschriebenen
grundlegenden Formgebungsschritte wird die Folie 26
innerhalb der Rippe 51 (an der vom Pfeil 52 angezeigten
Stelle) ausgestanzt, wodurch als Zielprodukt der
Behälterkörper 14 gewonnen wird (Fig. 34).
-
Der jeweilige Zustand der Rippe 51 bei Abänderung
der Dicke t und des Bereichs C mit verminderter
Foliendicke der Kunstharzfolie 26, die für die Formung des
Behälterkörpers 14 entsprechend den oben beschriebenen
Formgebungsschritten (1) bis (4) verwendet wird, wird
untersucht und die Ergebnisse werden in Fig. 35
dargestellt. Bezugnehmend auf die unter Fig. 35 gegebene
Darstellung bedeutet das, daß die Verstärkungsrippe in
einem guten Zustand ist, wenn die Dicke t und der
Bereich C mit verminderter Foliendicke in einem von der
Linie O-O dargestellten Verhältnis zueinander stehen,
und dieses Verhältnis wird wie folgt ausgedrückt.
-
0,1 ≤ t-c ≤ 0,3 (mm)
-
Denn es ist wünschenswert, daß der
Substraktionswert (t-c) in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,3 mm
liegt. Im diesen Fall steht die Höhe h&sub1;
der
Verstärkungsrippe 50 mit der Dicke h&sub2; der Seitenwand des
Behälters oberhalb der Verstärkungsrippe in einem
Verhältnis h&sub1; h&sub2; und der so gewonnene Behälterkörper 14
verfügt somit über eine ausgezeichnete Festigkeit und
Formbarkeit.
-
Wenn die Dicke t der Folie groß ist und der
Bereich C mit verminderter Foliendicke dünn ist, wird
das Verhältnis zwischen h&sub1; und h&sub2; im unteren Bereich
von Fig. 35 unterhalb der Linie X-X zu h&sub1; > h&sub2;
verändert, und wenn die Höhe h&sub1; der Verstärkungsrippe
bedeutend größer ist als die Dicke h&sub2; des
Flanschseitenabschnitts, so ist die Festigkeit des Behälters
geringer, und außerdem wird die Form der
Verstärkungsrippe beeinträchtigt, wenn im Moment der
Rippenausbildung eine große Harzmenge extrudiert wird. Wenn
andererseits die Foliendicke t gering ist und der
Bereich C mit verminderter Foliendicke dick ist, d. h.
in dem oberen Bereich von Fig. 35 oberhalb der Linie X-
X liegt, so wird das Verhältnis zwischen h&sub1; und h&sub2; zu
h&sub2; » h&sub1; verändert; das heißt, die Dicke h&sub2; des
Flanschseitenabschnitts wird vermehrt und die Höhe h&sub1;
der Verstärkungsrippe wird vermindert. In diesem Fall
ist es nicht möglich, dem Behälter die nötige
Festigkeit zu verleihen.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die
Verstärkungsrippe 50 zur Verringerung der Breite des
Flanschabschnitts, welche für die Heißversiegelung
nötig ist, an der inneren Oberfläche des
Behälterkörpers 14 ausgebildet sein. Wenn nämlich, wie in den
Fig. 37 und 38 dargestellt, die Verstärkungsrippe 50
an der äußeren Oberfläche des Behälters angeordnet ist,
stößt sie an die Halteplatte der Heißsiegelvorrichtung,
was dazu führt, daß unter Beibehaltung derselben
Foliensiegelbreite d diese Breite d um die Breite e des
Rippenelements vergrößert werden muß. Dieses Problem
kann jedoch umgangen werden, indem die
Verstärkungsrippe 50 an der inneren Oberfläche des Behälters
ausgebildet wird.
-
Bei der Herstellung des Behälterkörpers 14 gemäß
diesem Ausführungsbeispiel kann vorzugsweise eine
weitere Verstärkungsrippe 51 ausgebildet werden und die
Oberfläche des Flanschabschnitts wird durch die von dem
stufigen Abschnitt b des Stempels 19 ausgehende
Druckeinwirkung auf den Flanschabschnitt 15 des
Behälterkörpers 14 stabilisiert und geglättet, wodurch
eine einwandfreie Heißversiegelung mit dem äußeren Rand
des Metalldeckels gewährleistet wird.
7-2 Beispiele
-
Der dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
entsprechende Behälter mit Metalldeckel wird im folgenden
anhand von Beispielen beschrieben.
(Beispiel 7-2-1)
-
Es wurde eine Spritzgußbearbeitung eines
Schichtstoffrohlings (Polystyrol) mit einer Dicke von 1,2 mm
durchgeführt, wobei ein kappenförmiges Nest mit einem
Durchmesser von 60 mm am oberen Endabschnitt, einem
Durchmesser von 55 mm an der Bodenfläche und einer
Tiefe von 60 mm verwendet wurde.
-
Nach dem oben beschriebenen Verfahren wurde ein
Behälterkörper 14A mit einem Bereich mit verminderter
Foliendicke 2c = 1,0 mm gefertigt, und in bezug auf den
Behälterkörper 14A betrug h&sub1; 0,5 mm und h&sub2; 0,4 mm, d. h.
die Höhe der Verstärkungsrippe betrug 0,5 mm.
-
Zu Vergleichszwecken wurde ein Behälterkörper 14B
nach einem herkömmlichen Gußverfahren gefertigt und die
Dicke h&sub2; der Seitenwandfläche des Behälterkörpers, der
keine Verstärkungsrippe 50 aufwies, betrug, unterhalb
des Flanschabschnitts 15 gemessen, 0,8 mm.
-
Die folgende Tabelle stellt einen Vergleich
zwischen dem Behälterkörper 14A und dem Behälterkörper 14B
dar, bei welchem gezeigt werden konnte, daß der
Behälterkörper 14A über eine größere Festigkeit gegenüber
einem horizontal auf die Seitenfläche des
Behälterkörpers
einwirkenden Anpreßdruck verfügte und daß seine
Abdichtmerkmale besser waren.
Behälter Flanschdicke Horizontale Festigkeit Abdichtvermögen
7-3 Ergebnisse
-
Gemäß diesem siebten Ausführungsbeispiel können
die folgenden Ergebnisse erzielt werden.
-
Da die Verstärkungsrippe 50 über den Umfang an
der inneren Oberfläche des Behälterkörpers unterhalb
des Flanschabschnitts 15 angeordnet ist, verfügt der
Behälterkörper 14 über eine größere Festigkeit
gegenüber einem horizontal auf die Seitenfläche des
Behälterkörpers einwirkenden Anpreßdruck und eine
Verformung des Behälterkörpers 14 kann erfolgreich
verhindert werden, ohne daß die Dicke der
thermoplastischen Kunstharzfolie 26, die für die
Gußverarbeitung verwendeten wird, verändert werden muß.
7-4 Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einer
Verstärkungsrippe versehenen Behälterkörpers eines
Behälters mit Metalldeckel
-
Die Fig. 39 und 40 stellen ein anderes
Ausführungsbeispiel des mit einer Verstärkungsrippe
versehenen Behälterkörpers eines Behälters mit einem
Metalldeckel dar.
-
Fig. 39 stellt die untere Hälfte einer
Unteransicht des Behälterkörpers 14 dar und Fig. 40 ist eine
Seitenansicht dieses unteren Abschnitts. Wie in den
Fig. 39 und 40 dargestellt, ist eine Mehrzahl von
Verstärkungsrippen mit einer Mehrzahl von konzentrisch
dazu verlaufenden ringförmigen Rillen 55 an der
Unterseite 14b des Behälterkörpers 14 ausgebildet. Der
untere Abschnitt des Körperabschnitts 14a des
Behälterkörpers 14 ist in acht Abschnitte unterteilt, die durch
entsprechend angeordnete Verstärkungsrippen aus
eingelassenen und hervorstehenden Abschnitten 56 gebildet
werden.
-
Während der Flanschabschnitt 15 des
Plaststoffbehälterkörpers 14 gemäß der vorliegenden Erfindung
unter verminderten Druckverhältnissen mit dem äußeren
Abschnitt 12 des Metalldeckels 11 preßgefalzt wird,
wird der eingelassene Teil der eingelassenen und
vorstehenden Abschnitte 56 des Behälterkörperabschnitts
14a aufgrund der Druckverminderung weiter in den
Behälterkörper 14 hineingezogen und wirkt somit der
Druckverminderung entgegen, so daß eine Verformung des
Behälterkörpers 14, welche andernfalls auftreten würde,
erfolgreich verhindert werden kann. Wenn andererseits
die ringförmigen Rillen 55 am Bodenabschnitt 14b des
Behälterkörpers 14 ausgebildet sind, wird der
Bodenabschnitt 14b aufgrund der während der Preßfalzung des
Behälterkörpers angewendeten Druckverminderung in das
Innere des Behälterkörpers gesaugt und bindet die durch
den Unterdruck auftretenden Kräfte, wodurch eine
Verformung des Behälterkörpers 14 verhindert wird.
§8. Achtes Ausführungsbeispiel eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Behälter mit Metalldeckel mit einem
Flanschabschnitt von besonderer Form)
-
8-1 Allgemeine Beschaffenheit eines Behälters mit
Metalldeckel, der mit Flanschabschnitten versehen
ist, welche durch eine nach außen verlaufende
Verbreiterung an den Enden eines zylinderförmigen
Plaststoffelements ausgebildet werden.
-
Die Fig. 41 und 42 stellen einen Behälter 10
mit einem Metalldeckel dar, welcher mit
Flanschabschnitten
ausgestattet ist, die von den beiden
eines zylinderförmigen Plaststoffelements gebildet
werden.
-
Wie in Fig. 41 dargestellt, wird der Behälterkörper
14 mit demselben Innendurchmesser am oberen und am
unteren Endabschnitt aus einem Plaststoff hergestellt und
mit einem oberen und einem unteren Flanschabschnitt 15
ausgestattet, welche mit den entsprechenden äußeren
Abschnitten 12 der Metalldeckel 11 preßgefalzt werden.
Ein Herstellungsverfahren eines solchen Behälterkörpers
14 wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 42
beschrieben.
-
Ein in Fig. 42a dargestelltes zylinderförmiges
Element 60 wird durch Schmelzen und Extrudieren eines
Kunstharzes durch eine röhrenförmige Düse hergestellt,
wobei das Extrudat seine runde Form in einem
Vakuumkessel erhält, woraufhin es abgekühlt und in
zylindrische Formen geschnitten wird. Als dafür zu
verwendendes Kunstharz werden thermoplastisches
Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyethylenterephthalat
und dergleichen aufgelistet. Die
Haltbarkeitseigenschaften des Inhaltes können durch Kaschieren, durch
ein Coextrusionsverfahren unter Verwendung von Nylon,
Vinyldichlorid-Copolymer,
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer oder ähnlichen Stoffen mit gutem
Sauerstoffabdichtvermögen verbessert werden. Im allgemeinen verschmelzen
bei diesem Kaschiervorgang in vielen Fällen ein
Kunstharz, welches den Hauptbestandteil der Folie bildet und
ein Harz mit gutem Gasabdichtvermögen nicht richtig
miteinander und in solchen Fällen kann säurevergälltes
Polyolefin, Ethylen-Vinylazetat-Copolymer oder ein
ähnlicher Stoff als Haftvermittler verwendet werden.
Nylon, Vinyldichlorid-Copolymer oder
Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer können darüberhinaus wahlweise
verwendet werden, je nachdem, wie hoch das
Gasabdichtvermögen des Behälters sein soll. Das geschmolzene und
extrudierte röhrenförmige Harz wird in runde Stücke von
vorgegebener Länge geschnitten, die jener des
gewünschten zylinderförmigen Elements 60 entspricht.
-
Als nächster Schritt werden, wie in Fig. 42b
dargestellt, zur Ausbildung der Flanschabschnitte 15 beide
Endabschnitte des zylinderförmigen Elements 60 durch
Warmformen verbreitert. Der Verbreiterungswinkel
beträgt vorzugsweise etwa 45º in bezug auf eine
horizontale Ebene, und bei Verwendung eines weichen Harzes
kann dieser Winkel mehr als 45º betragen, wird jedoch
ein hartes Harz verwendet, ist es unter Umständen
vorzuziehen, diesen Winkel horizontal verlaufen zu
lassen. Der Grund für die Bestimmung des
Verbreiterungswinkels liegt darin, das Zerbrechen der
Flanschabschnitte 15 während der Preßfalzung zu
verhindern. Nachdem die Flanschabschnitte 15 an beiden
Endabschnitten des Behälterkörpers 14 befestigt worden
sind, wird zunächst einer der Flanschabschnitte 15 mit
dem äußeren Randabschnitt 12 eines Metalldeckels 11
preßgefalzt, woraufhin ein Inhalt in den Behälterkörper
14 eingefüllt wird und schließlich der andere
Flanschabschnitt 15 mit dem äußeren Randabschnitt 12
eines Metalldeckels 11 preßgefalzt wird.
(Beispiel 8-1-1)
-
Unter Verwendung eines Rohrextruders, welcher zur
Extrusion dreier Materialarten in fünf Schichten
geeignet ist, wurde ein zylinderförmiges Element aus
Polypropylen (350 u)/Haftvermittler (30
u)/Ethylenvinylalkohol-Copolymer (50 u)/Haftvermittler (30
u)/Polypropylen (350 u) mit einem Innendurchmesser von
65 mmΦ coextrudiert und das auf diese Weise extrudierte
zylinderförmige Element wurde in runde Stücke mit einer
Länge von 83 mm geschnitten, wodurch ein
zylinderförmiger Behälterkörper 14 geschaffen wurde. An einem
Endabschnitt des auf diese Weise geformten
Behälterkörpers 14 wurde im Druckgußverfahren unter Verwendung
einer hier nicht dargestellten erwärmten, dosenförmigen
Druckgußform ein Flanschabschnitt 15 ausgebildet,
welcher in der Folge mit Hilfe einer
Semitron-Preßfalzmaschine mit dem äußeren Randabschnitt 12 eines für
Dosennahrungsmittel bestimmten Metalldeckels 11 des
Typs 211 doppelgefalzt wurde. Der Behälter wurde
daraufhin umgedreht und mit Wasser gefüllt. Die andere
Endfläche wurde im wesentlichen auf dieselbe Art
preßgefalzt. Der versiegelte Behälter wurde in einer mit
120ºC heißem Wasser gefüllten Retorte vom Typ Rote-mart
(hergestellt von der Firma Stock in Westdeutschland) 30
Minuten lang sterilisiert. Es wurde ein gutes Ergebnis
erzielt.
(Beispiel 8-1-2)
-
Ein Behälterkörper 14 wurde aus einem
zylinderförmigen Element geformt, welches aus einer einzigen
Schicht Polyethylenterephthalat (700 u) bestand und,
abgesehen davon, im wesentlichen auf dieselbe Weise
hergestellt wie jenes, das im Zusammenhang mit dem
vorigen Beispiel (Beispiel 8-1-1) beschrieben wurde.
Der Behälterkörper 14 wurde mit Erdnußbutter gefüllt,
es wurde ein Dioxidationsmittel hinzugefügt und der
Behälter wurde daraufhin abdichtend verschlossen. Der
auf diese Weise gefertigte Behälter verfügte, obwohl
aus einem durchsichtigen Material hergestellt, über
eine ausreichende Festigkeit und ein gutes
Konservierungsvermögen.
(Beispiel 8-1-3)
-
Ein Behälterkörper 14 wurde im wesentlichen auf
dieselbe Weise wie jener, der in Verbindung mit dem
Beispiel 8-1-1 beschrieben wurde, aus einem
Schichtstoff aus Polyethylenterephthalat (300 u)/Polyallylat
(100 u)/Polyethylenterephthalat (300 u) hergestellt.
An dem auf diese Weise hergestellten Behälterkörper 14
wurden Flanschabschnitte ausgebildet, von denen der
eine in der Folge mit dem äußeren Randabschnitt 12
eines Metalldeckels 11 doppelgefalzt wurde und der
andere ebenfalls mit dem äußeren Randabschnitt eines
Metalldeckels 11 doppelgefalzt wurde, nachdem der
Behälterkörper 14 mit Gelee gefüllt worden war.
-
Der versiegelte Behälter wurde bei 85ºC 15
Minuten lang in einer Retorte sterilisiert. Es konnte ein
gutes Ergebnis erzielt werden.
-
Als Polyallylat wurde "U-Polymer" (eingetragenes
Markenzeichen, hergestellt von YUNICHIKA CO., LTD.)
verwendet.
8-1-4 Ergebnisse
-
Gemäß dem vorliegenden erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel kann der Behälterkörper unter
Verwendung eines nach dem Rohrpreßverfahren geformten
zylinderförmigen Elements 60 leicht herstellt werden.
-
8-2 Allgemeine Beschaffenheit eines Behälters mit
Metalldeckel, welcher zum leichteren Abnehmen des
Metalldeckels mit einer über dem Flanschabschnitt
ausgebildeten, halb ausgestanzten Linie
ausgestattet ist.
-
Fig. 43 stellt einen Behälter mit Metalldeckel
dar, welcher oberhalb des Flanschabschnitts mit einer
halb ausgestanzten Linie ausgestattet ist, wodurch der
Metalldeckel 11 leicht geöffnet werden kann. Der
Behälter 10 mit dem Metalldeckel wird herstellt, indem
der äußere Rand 12 des Metalldeckels 11 mit dem
Flanschabschnitt 15 des aus Plaststoff gefertigten
Behälterkörpers 14 preßgefalzt wird. Eine halb
ausgestanzte Linie 61 zum leichten Öffnen des
Metalldeckels 11 wird an dessen oberer Oberfläche in
einem Bereich außerhalb des oberen Innenrandes des
Körperabschnitts 14a des Behälterkörpers 14
ausgebildet.
-
Der Flanschabschnitt 15 besteht aus einem
stufigen Abschnitt 15a, welcher sich vom oberen Ende des
Körperabschnitts 14a des Behälterkörpers 14 nach außen
erstreckt, und aus einem preßgefalzten Abschnitt 15b,
welcher sich von dem stufigen Abschnitt 15a nach oben
erstreckt.
-
Der Metalldeckel 11 wurde aus einem vorzugsweise
0,2 bis 0,3 mm dicken Aluminiumblech oder Weißblech
hergestellt. Gegebenenfalls ist es vorzuziehen, daß die
äußere Oberfläche des Metalldeckels 11 zur Vermeidung
von Flecken oder dergleichen mit einem Decküberzug
beschichtet ist und daß seine innere Oberfläche
ebenfalls mit einem Epoxidharz, einem Vinylharz oder
dergleichen, beschichtet ist, um zu verhindern, daß der
Metalldeckel 11 korrodiert und denaturiert wird, da
seine innere Oberfläche mit dem in dem Behälter
befindlichen Nahrungsmittel direkt in Berührung kommt. Die
halb ausgestanzte Linie 61 auf dem Metalldeckel 11 ist
vorzugsweise als Linie für einen sogenannten voll
abnehmbaren Behälterdeckel ausgebildet.
-
Der Plaststoffbehälterkörper 14 kann nach einem
Warmformverfahren wie z. B. dem Vakuumformverfahren
ausgebildet werden, nachdem zuvor eine Thermoplastfolie
nach einem anderen Verfahren als dem Spritzgußverfahren
gebildet wurde. Der Behälterkörper 14 kann aus einer
einzelnen Kunstharzschicht bestehen oder aus gepreßten
Harzschichten, welche durch wahlweises Kaschieren von
Harzen mit den jeweils gewünschten Eigenschaften wie
z. B. Gasabdichtvermögen, Hitzebeständigkeit und
dergleichen geformt werden. Als zu verwendende Harze
werden z. B. Polypropylen, Polystyrol,
Polyethylenterephthalat, Polyvinylchlorid oder dergleichen auf
gelistet. Als Harzstoffe für die gepreßten Schichten
werden beispielsweise die folgenden aufgelistet:
-
Polypropylen Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-
Copolymer/Haftvermittler/Polypropylen;
-
Polystyrol/Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-
Copolymer/Haftvermittler/Polystyrol;
-
Polyethylenterephthalat/Polyallylat/Polyethylenterephthalat; oder
dergleichen.
-
Im Fall der Verwendung des oben beschriebenen
einlagigen Harzstoffs wird das Harzmaterial nach dem T-
Düsenverfahren in eine Folienform gebracht und
daraufhin warm geformt oder nach einem bekannten
Spritzgußverfahren geformt, und im Fall der Verwendung des
oben beschriebenen viellagigen Harzstoffs wird das
Harzmaterial nach dem Misch-Spritzgußverfahren oder dem
Wärmeformverfahren in einem Folienbildungsprozeß unter
Verwendung einer coextrudierenden T-Düse geformt.
-
Der auf diese Weise geformte Behälterkörper 14
wird mit einem Inhalt gefüllt und daraufhin z. B. mit
Hilfe einer halbautomatischen Preßfalzmaschine nach
einem Einfach- bzw. Doppelfalzverfahren preßgefalzt.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die halb
ausgestanzte Linie 61 zum leichteren Öffnen an der
oberen Oberfläche des Metalldeckels 11, welcher am oberen
Ende des Behälterkörpers 14 doppelgefalzt ist,
ausgebildet und zwar auf einem Abschnitt 63, welcher
außerhalb des Innenrandes 64 des oberen Endabschnitts des
Körperabschnitts 14a des Behälterkörpers 14 gelegen
ist, so daß beim Öffnen des Behälters durch einen hier
nicht dargestellten, an der oberen Oberfläche des
Metalldeckels angebrachten Gußring, mit dessen Hilfe
ein innerhalb der ausgestanzten Linie 61 gelegener
Abschnitt des Metalldeckels 11, welcher das obere Ende
des Behälterkörpers 14 bedeckt, abgenommen werden kann,
der nach dem öffnen auf dem Behälterkörper 14
verbleibende Rand des Metalldeckels 11, der um den
Flanschabschnitt 15 herum doppelgefalzt ist, sich außerhalb
der inneren Oberfläche des oberen Endes des
Körperabschnitts 14a des Behälterkörpers 14 befindet.
Dementsprechend berührt beim Herausnehmen des Inhalts
wie z. B. Gelee oder Pflaumenfüllung aus dem
Behälterkörper 14 durch Umstürzen desselben auf bzw. in einen
Teller der Inhalt den Ausstanzrand des Metalldeckels 11
nicht und kann daher leicht herausgenommen werden. Da
der Ausstanzrand des Metalldeckels oberhalb des
stufigen
Abschnitts 15a des einstückig mit dem
Behälterkörper 14 ausgebildeten Flanschabschnitts 15 gelegen
ist, besteht darüberhinaus nach dem Abnehmen des
Behälterdeckels keinerlei Gefahr, sich mit dem
scharfkantigen Ausstanzrand des Metalldeckels 11
beispielsweise an den Fingern zu verletzen.
§9. Verfahren zur Herstellung eines Behälters mit
Metalldeckel
9-1 Grundprinzip
-
Ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens zur Herstellung eines Behälters mit
einem Metalldeckel wird im folgenden unter Bezugnahme
auf die Fig. 44 bis 50 beschrieben.
-
Der grundsätzliche Ablauf der für die Erzeugung
des Behälterkörpers 14 nötigen Fertigungsschritte wird
im folgenden unter Bezugnahme auf die in Fig. 44
gegebene graphische Darstellung erklärt.
Prozeß (A):
-
Eine Plaststoffolie 71 mit einer zur Fertigung
eines Behälters nötigen Dicke wird nach einem allgemein
bekannten Wärmeformverfahren mit Hilfe eines
Wärmegeräts 72 erwärmt, und hierauf wird nach einem
allgemein bekannten Preßverfahren unter Verwendung
einer Preßform 73 ein Preßerzeugnis 74 gefertigt. Das
oben beschriebene Formgebungsverfahren wird durch ein
Druckluft- bzw. Vakuumformgebungsverfahren oder auch
durch eine Kombination dieser beiden Verfahren
unterstützt. Der Querschnitt eines als Preßerzeugnis 74
gewonnenen Behälterkörpers 14 hat hinsichtlich des
Körperabschnitts 14a und des Bodenabschnitts 14b eine
ausreichende Dicke und Festigkeit, um dem beim
Doppelfalzprozeß auftretenden Anpreßdruck
standzuhalten, was jedoch den Flanschabschnitt 15
betrifft, dessen Dicke t&sub6; ziemlich groß ist, so ist
diese Dicke für die Doppelfalzverarbeitung ungeeignet.
-
Der Behälterkörper 14 verfügt über einen
Innendurchmesser &sub6; und über eine axiale Höhe h.
-
Für den Fall, daß ein Behälter zur
Nahrungsmittelkonservierung bestimmt ist, wird eine
Schichtpreßstoffplatte mit einer Struktur, welche die
Übertragungsrate von Sauerstoff bzw. Wasserdampf reduziert,
als Plaststoffolie 71 zur Fertigung des Behälterkörpers
14 verwendet. Bei Verwendung des Behälters zur
Nahrungsmittelkonservierung ist es erforderlich, daß das
O&sub2;-Abdichtvermögen des Behälters besser ist als
0,8 Vol.-%; 24 Stunden; atm. (20ºC, 90% relative
Luftfeuchtigkeit) und daß das H&sub2;O-Abdichtvermögen besser
ist als 0,2 g/100 Vol.-%; 24 Stunden; atm. (40ºC, 90%
relative Luftfeuchtigkeit).
Prozeß (B)
-
Das im Prozeß (A) gefertigte Preßerzeugnis 74
wird warm gepreßt, um die Dicke t&sub6; des
Flanschabschnitts zu verringern und dessen
Fertigungsgenauigkeit zu verbessern. Dazu wird der gepreßte
Behälterkörper 14, wie in Fig. 47a dargestellt, in das Nest 79
der Druckgußform eingesetzt. Das Innere des Nestes 79
wird vorgewärmt und seine Wandung ist mit einer
Beschichtung wie z. B. einer Teflonbeschichtung
oberflächenbehandelt, um das Herauslösen des Erzeugnisses
aus dem Nest der Druckgußform noch mehr zu erleichtern.
Ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener,
erwärmter Stempel 80 wird daraufhin gesenkt, um den
Flanschabschnitt 17 dünn zu drücken (wie in Fig. 47b
dargestellt).
-
Wenn der Flanschabschnitt 15 auf eine vorgegebene
Dicke zusammengepreßt ist und der Preßvorgang beendet
ist, wird der Stempel 80 wieder gehoben. Der
Flanschabschnitt 15 hat vorzugsweise eine Dicke t&sub7; von 0,25
bis 0,9 mm. Was den während des Thermopreßvorgangs
ausgebildeten Bereich mit verminderter Foliendicke als
Ganzes betrifft, so ist die Dicke t&sub7; des
Flanschabschnitts
15 auf 0,5 mm und die Dicke des unteren
Abschnitts 81 des Flansches 15 auf 0,8 mm festgesetzt.
-
Wie in den Fig. 47a und 47b dargestellt, wird
bei dem oben erwähnten Preßvorgang ein bedrucktes
Etikett 82 unterhalb des Flanschabschnittes 15 an den
Körperabschnitt 14a oder an den Bodenabschnitt 14b des
Behälterkörpers angeschmolzen, indem das bedruckte
Etikett 82 bei dem Arbeitsschritt, bei welchem der
Flanschabschnitt ausgebildet wird, in das Nest 79
eingesetzt wird. Das Etikett 82 wird an den Behälterkörper
14 angeschmolzen, indem als innere Schicht des Etiketts
82 ein Kunstharz desselben Materials, aus dem auch der
zuvor ausgebildete Behälterkörper besteht, oder eine
durch Erwärmen leicht schmelzbare Schicht verwendet
wird.
Prozeß (C)
-
Das Preßerzeugnis 74, welches, wie in Fig. 48
dargestellt, durch den Prozeß (B) mit einem
Flanschabschnitt 15 ausgestattet ist, dessen Dicke so bemessen
ist, daß sie einem vorgegebenen Wert entspricht, wird
durch einen mit einer Trennklinge 83 versehenen Stempel
84 auf eine Weise ausgestanzt, daß die Breite w&sub8; des
Flanschabschnitts 15 einem vorgegebenen Wert
entspricht, welcher im allgemeinen zwischen 1,0 und 2,5 mm
liegt. Dieser Ausstanzvorgang kann in Parallelbetrieb
mit dem Prozeß (B) durchgeführt werden. D.h., daß die
Prozesse (B) und (C), wie in Fig. 49 dargestellt,
gleichzeitig ausgeführt werden, indem ein Stempel 86
mit einer Druckoberfläche, auf welcher ein Trennblatt
85 ausgebildet ist, zur Anwendung kommt und auf diese
Weise das angestrebte Erzeugnis d. h. ein Behälterkörper
hergestellt wird.
-
Der äußere Randabschnitt des Metalldeckels wird
um den auf diese Weise ausgebildeten Flanschabschnitt
des Behälterkörpers preßgefalzt, womit dieser
abgedichtet wird und dadurch ein Behälter mit einem
Metalldeckel geschaffen wird.
-
Der Flanschabschnitt 15 kann durch das folgende
Verfahren aus dem Preßerzeugnis 74 ausgestanzt werden.
Das heißt, das Preßerzeugnis 74 wird, wie in Fig. 50
dargestellt, zwischen dem Nest 79 und dem Stempel 80,
welche denselben Außendurchmesser haben, positioniert
und zur Ausbildung des Flanschabschnitts 15 in einer
vorgegebenen Dicke warm gepreßt. Danach wird zur
Durchführung des Abtrennvorgangs ein Trennblatt 87 entlang
der Außenwand des Nestes 79 nach oben bewegt. Gemäß
diesem Verfahren wird das Erzeugnis 74 zwischen dem
Netz 79 und dem Stempel 80, welche denselben
Durchmesser aufweisen, positioniert, so daß der
Flanschabschnitt 15 mit hoher Genauigkeit ausgestanzt werden
kann.
9-2 Beispiel
(Beispiel 9-2-1)
-
Unter Verwendung einer Schichtpreßstoffplatte aus
Polypropylen/Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer/Haftvermittler/Polypropylen mit den jeweiligen
Dickenabmessungen 640 u/40 u/40 u//40 u/640 u, also
insgesamt 1400 u, wurde, wie in Fig. 46 dargestellt,
ein Behälter mit den Abmessungen &sub6; = 65 mm, h = 30,0
mm und t&sub6; = 1300 u warmgeformt. Der Behälter wurde nach
dem stempelunterstützten Druckluft-Formgebungsverfahren
geformt.
-
Danach wurde ein Warmpreßvorgang durchgeführt, um
den Flanschabschnitt mit einer Dicke t&sub7; von 500 u zu
formen, und gleichzeitig wurde ein Etikett 82, welches
durch Kaschieren von bedrucktem
Polyethylenterephthalat/Polypropylen/Polypropylen (gegossen) in den
entsprechenden Dickenabmessungen von 12 u/100 u/60 u
ausgebildet wurde, in eine Preßform eingesetzt und mit dem
Körperabschnitt 14a des Behälterkörpers 14
verschmolzen.
-
Der Behälterkörper 14 mit dem Flanschabschnitt
15, dessen Dicke an einen vorbestimmten Wert angepaßt
ist, wurde in einer Weise ausgestanzt, daß die
Flanschbreite w&sub8;
2,0 mm betrug. Der auf diese Weise
geschaffene Behälterkörper 14 wurde mit Wasser gefüllt,
und der äußere Randabschnitt des Metalldeckels wurde
mit Hilfe einer Falzmaschine um den Flanschabschnitt
des Behälters herum doppelgefalzt. Der Behälter wurde
daraufhin in einer Retorte bei einer Temperatur von
120ºC 30 Minuten lang sterilisiert. Es konnten gute
Ergebnisse erzielt werden: Der Behälter wurde nicht
verformt und der Inhalt blieb unverändert.
9-3 Ergebnisse
-
Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren
werden die folgenden Ergebnisse erzielt.
-
Da der Behälterkörper 14 in einem
Warmformverfahren aus einer Schichtpreßstoffplatte gefertigt wird
und die weitere Verarbeitung des Flanschabschnitts 15
nach einem Warmpreß-Formgebungsverfahren nur dazu
dient, diesem die für die Preßfalzverarbeitung
geeignete Dicke zu verleihen, ist dieses Verfahren für
die Massenfertigung des Behälters mit einem
Flanschabschnitt, dessen Dicke mit großer Genauigkeit
ausgebildet ist und wahlweise verändert werden kann,
geeignet.
9-4 Weitere Ausführungsbeispiele von Verfahren zur
Herstellung eines Behälters mit Metalldeckel
-
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens
zur Herstellung eines Behälters mit einem Metalldeckel
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 51a,
51b und 51c erklärt.
-
Das dem Ausführungsbeispiel gemäße Verfahren wird
entsprechend der Abfolge der Arbeitsschritte
beschrieben.
-
Ein in Fig. 51a dargestellter
Plaststoffbehälterkörper 14 mit einem Flanschabschnitt wird nach einem
bekannten Verfahren, wie z. B. Folienbildung,
Wärmeformung oder Spritzgußverfahren, aus einem
thermoplastischen Kunstharz erzeugt. Zur Verbesserung des
Gasabdichtvermögens und der Hitzebeständigkeit wird
eine viellagige Schichtpreßstoffplatte aus einem Harz
mit einem hohen Gasabdichtvermögen, wie z. B. Ethylen-
Vinylalkohol-Copolymer, Vinyldichlorid-Copolymer oder
Nylon, und einem Harz mit guter Hitzebeständigkeit wie
z. B. Polyallylat verwendet. Als typische Beispiele
einer solchen Schichtpreßstoffplatte werden Schichten
aus Polypropylen /Haftvermittler/Ethylen-Vinylalkohol-
Copolymer/Haftvermittler/Polypropylen und
Polyethylenterephthalat/Polyallylat/Polyethylenterephthalat auf
gelistet. In diesem Fall wird der Behälterkörper 14 durch
Wärmeformung einer Folie gebildet, welche aus einer
kaschierten Schicht oder durch ein Coextrusionsverfahren
mit mehreren Schichten gewonnen wird. Besteht der
Behälterkörper 14 aus einer einzigen Plaststoffschicht,
so kommt anstatt des Warmformgebungsverfahrens ein
Spritzgußverfahren zur Anwendung (Prozeß I). Als
nächster Schritt wird der Behälterkörper 14, wie in Fig.
51b dargestellt, mit einem Inhalt 90 gefüllt und der
Flanschabschnitt 15 wird mit dem äußeren Randabschnitt
12 des Metalldeckels 11 preßgefalzt (Prozeß 11). Als
Falzmaschine wird eine halbautomatische Falzmaschine
oder eine Falzmaschine vom O-Typ, wie sie zum
Preßfalzen von Dosen benutzt wird, verwendet und die
Verarbeitung kann als Einfach- oder Doppelfalzung erfolgen.
Nach der Preßfalzverarbeitung wird, wie in Fig. 51c
dargestellt, als nächstes eine Wärmebehandlung
vorgenommen, um einen erfindungsgemäßen schüsselförmigen
Behälterkörper 14 zu schaffen (Prozeß III).
-
Bei dem Wärmebehandlungsvorgang ist die
Einstellung der Temperatur von großer Bedeutung. Die
Wärmebehandlung wird bei einer Temperatur durchgeführt,
die höher ist als der Glasumwandlungspunkt des
Plaststoffes, aus welchem der Behälterkörper 14 gefertigt
ist und niedriger als dessen Schmelzpunkt. Ist z. B. der
Behälterkörper 14 aus Polyethylenterephthalat
gefertigt, wird der Behälterkörper 14 durch eine Behandlung
mit mehr als 80ºC heißem Wasser bei einer über dem
Glasumwandlungspunkt (TG = 81ºC) des
Polyethylenterephthalats liegenden Temperatur weich gemacht. An
diesem Punkt bleibt die Steifheit des Behälterkörpers
14 an sich bis zu einem gewissen Grad erhalten, wodurch
der Behälterkörper 14 nicht zerbricht. In diesem
Zustand wird der Behälterkörper 14 einer Krafteinwirkung
ausgesetzt, durch welche die Gesamtoberfläche des
Behälterkörpers 14 so weit wie möglich reduziert wird,
und der Behälterkörper 14 wird dadurch zu einer
Kugelform verformt. Wenn die Temperatur über den
Schmelzpunkt steigt, wird der Behälterkörper 14
zerstört.
(Beispiel 9-4-1)
-
Eine Polyethylenterephthalatfolie mit einer Dicke
von 1000 u wurde nach dem T-Düsenverfahren ausgebildet
und die Folie nach dem Vakuumpreßverfahren zu einem
Behälter mit einem Innendurchmesser von 66 mm, einer
Tiefe von 30 mm und einem 1,8 mm breiten
Flanschabschnitt geformt. Der Behälter wurde zur Gänze (100
Vol.-%) mit Wasser gefüllt und mit Hilfe einer
Semitron-Falzmaschine preßgefalzt. Der Behälter wurde
daraufhin in einem (von der Firma Stock in
Westdeutschland hergestellten) Heißwasser-Retortentopf bei einer
Temperatur von 85ºC 30 Minuten lang sterilisiert und
wies, als er nach dem Abkühlen aus dem Topf
herausgenommen wurde, wie in Fig. 51c dargestellt, im
wesentlichen eine Kugelform auf.
(Beispiel 9-4-2)
-
Es wurde, wie in Fig. 51c dargestellt, ein im
wesentlichen kugelförmiger Behälterkörper geschaffen,
indem eine Behandlung durchgeführt wurde, die mit dem
in Beispiel 9-4-1 beschriebenen Verfahren im
wesentlichen identisch ist, abgesehen davon, daß eine
Schichtpreßstoffplatte aus Polyethylenterephthalat (500
u)/Polyallylat (100 u)/Polyethylenterephthalat (500 u)
verwendet wurde und bei einer Temperatur von 115ºC 30
Minuten lang wärmebehandelt wurde.
(Beispiel 9-4-3)
-
Es wurde ein im wesentlichen halbkugelförmiger
Behälterkörper geschaffen, indem eine Behandlung
durchgeführt wurde, die mit dem in Beispiel 9-4-1
beschriebenen Verfahren im wesentlichen identisch ist,
abgesehen davon, daß eine Schichtpreßstoffplatte aus um
zwei Achsen dehnbarem Polystyrol (500 u)/Haftvermittler
(30 u) /Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer (50
u)/Haftvermittler (30 u)/ um zwei Achsen gedehntes Polystyrol
(500 u) verwendet wurde, welche nach der
Doppelfalzverarbeitung einer dreißigminütigen Wärmebehandlung bei
einer Temperatur von 80ºC unterzogen wurde.
9-4-4 Ergebnisse
-
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann
ein im wesentlichen kugelförmiger Behälterkörper 14,
wie er nach einem herkömmlichen Herstellungsverfahren
kaum geschaffen werden konnte, in äußerst einfachen
Verarbeitungsschritten hergestellt werden. Ein in einem
separaten Verarbeitungsschritt ausgebildeter
Sockelabschnitt kann an dem Behälterkörper 14 befestigt
werden, welcher damit als Behälter mit Sockelabschnitt ein
vorteilhaftes äußeres Erscheinungsbild erhält. Dadurch
daß der Deckel als voll abnehmbarer Behälterdeckel
ausgebildet ist, kann darüberhinaus der Inhalt 90 des
Behälters leicht als Ganzes aus diesem herausgenommen
werden und der in diesem Zustand auf einen Teller
gestülpte Inhalt bewahrt somit eine optisch
ansprechende äußere Form.
§10. Vorrichtung zur Herstellung eines Behälters mit
Metalldeckel
-
(Gußform für den Behälterkörper)
10-1 Grundprinzip
-
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung
eines Behälters mit einem Metalldeckel wird im
folgenden unter Bezugnahme auf ein in Fig. 19 und in den
Fig. 52 bis 54 dargestelltes Ausführungsbeispiel
beschrieben.
-
Als erstes werden in Hinsicht auf Fig. 19 die
Verarbeitungsschritte zur Herstellung eines mit einem
Metalldeckel preßzufalzenden und zu versiegelnden
Plaststoffbehälterkörpers 14 nach dem
stempelunterstützten Warmformverfahren beschrieben.
-
(1) Das Nest 17, welches mit einem sich vom
oberen Ende 41 des Außenrandes des Nestes schräg nach oben
erstreckenden oberen Endabschnitt 42 ausgestattet ist,
wird angehoben und die Festhalteklemme 21 wird
gleichzeitig in bezug auf die erwärmte Folie 38 gesenkt.
-
(2) Die Folie 38 wird zwischen dem oberen
Endabschnitt 42 und der sich senkenden Festhalteklemme 21
festgeklemmt und der Stempel 19 wird in der Folge in
das Nest 17 hineingesenkt.
-
(3) Die Folie 38 wird durch das Herabsenken des
Stempels 19 in das Nest 17 hineingepreßt und durch das
Vakuumsaugmittel 43 in das Nest 17 hineingesaugt. Bei
diesem Prozeß wird die Dicke t&sub4; eines Abschnitts der
Folie 38, welcher als Flanschabschnitt eines Behälters
ausgebildet wird, im Vergleich zu einer Dicke t&sub3; der
übrigen Folie 38 verringert. Wie weiter oben
beschrieben, ist es für die Ausbildung eines doppelfalzfähigen
Flanschabschnitts wichtig, daß die Dicke t&sub4; des
Flanschabschnitts im Vergleich mit der Dicke t&sub3; der
Folie 38 und den Dickenabmessungen des Seitenabschnitts
und des Bodenabschnitts des Behälterkörpers 14
verringert wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel könnte
die Dicke t&sub4; des Flanschabschnitts 15 auf einen für den
Doppelfalzprozeß geeigneten Wert gebracht werden, indem
innerhalb von bevorzugten Wertbereichen ein
Neigungswinkel R des sich schräg nach oben erstreckenden oberen
Randabschnitts 42 des Nests 17 und eine Entfernung
zwischen dem oberen Ende 41 des äußeren Randes des
Nests und der inneren Randoberfläche der
Festhalteklemme 21 ausgewählt werden.
-
Ein erstes Beispiel der Gesamtstruktur einer
Gußform ist in Fig. 52 dargestellt. In diesem Beispiel
wird eine einzelne Festhalteklemme 105 von einer
Zylindervorrichtung 109 in einer Weise angetrieben, daß
die Folie zwischen der Festhalteklemme 105 und dem
oberen Randabschnitt 103 eines Nests 104 festgeklemmt
wird. Daraufhin wird ein Stempel 106, welcher integral
mit der Preßform 111 ausgebildet ist, gesenkt.
Druckluft wird durch einen Kanal 110 eingeblasen und durch
einen Vakuumkanal 107 wieder abgesaugt. Das Nest 104
verfügt über einen oberen Außenrandabschnitt 102.
-
In Fig. 53 wird ein zweites Ausführungsbeispiel
der Gußform dargestellt, bei welcher eine
Festhalteklemme 125 als Teil der Gußform 131 ausgebildet ist.
Beim Verschließen der Form wird die Folie zwischen der
Festhalteklemme 125 und dem oberen Randabschnitt 123
des Nests 124 festgeklemmt. Ein von einer
Zylindervorrichtung 129 angetriebener Stempel 126 drückt
daraufhin die Folie gegen das Nest 124. Druckluft 130
wird eingeblasen und durch einen Kanal 127 wieder
abgesaugt. Bei beiden Ausführungsbeispielen kann es
erforderlich sein, daß das Hineinpressen der Folie in das
Nest durch den sich senkenden Stempel nach dem
Festklemmen der Folie erfolgt. Es wurden Testversuche unter
Verwendung einer Druckgußform gemäß dem ersten oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel min einer
Polypropylenfolie mit einer Dicke t&sub3; von 1,3 mm durchgeführt
und das Verhältnis zwischen der Neigung R des oberen
Endabschnitts des Nests, der Entfernung des oberen
Außenrandabschnitts von der inneren Randfläche der
Festhalteklemme, und der Dicke t&sub4; des Flanschabschnitts
des Behälterkörpers ist für jeden einzelnen Versuch in
Fig. 54 dargestellt. Damit sich der Flanschabschnitt
für die Preßfalzverarbeitung eignet, muß dessen Dicke
t&sub4; im allgemeinen in einem Bereich von 0,4 mm < t&sub4; <
0,7 mm liegen. In der in Fig. 54 gegebenen graphischen
Darstellung beträgt der bevorzugte Wertbereich L der
Entfernung l, welcher dem Wertbereich D der Dicke t&sub4;
entspricht, 5 mm < L < 20 mm und der demselben
Wertbereich D entsprechende, bevorzugte Wertbereich für die
Neigung R beträgt 5º < R < 40º. Die Kurven A bis G der
graphischen Darstellung wurden aus den Messungen
gewonnen, wobei Gußformnester verwendet wurden, deren
Neigungswinkel R wie folgt eingestellt waren:
-
Ein geformter Plaststoffbehälterkörper hat ein
Tiefen- zu Durchmesserverhältnis Y/X 2 (X: Tiefe; Y:
Durchmesser) und zur Schaffung eines Behälters mit
einer ausreichenden Festigkeit, um der üblichen
Doppelfalzverarbeitung standzuhalten, ist es wünschenswert,
daß die Dicke t&sub3; der Folie in einem Bereich zwischen
1,0 und 1,6 mm liegt. Dementsprechend kann unter
Verwendung einer Gußform mit einer Neigung R und einem
Abstand l, deren Werte jeweils innerhalb der oben
beschriebenen Bereiche liegen, ein Behälter geformt
werden, dessen Flanschabschnitt die Dicke t&sub4; (0,4 < d <
0,7) aufweist und somit zur Doppelfalzverarbeitung
geeignet ist.
10-2 Beispiel
-
Unter Verwendung der in Fig. 52 dargestellten
Gußform mit dem Neigungswinkel R von 20º und der
Entfernung l von 10 mm wurde eine Polypropylenfolie mit
einer Dicke t&sub3; von 1,3 mm gepreßt und dadurch ein
Plaststoffbehälter mit einem Flanschabschnitt, dessen
Dicke t&sub4; 0,5 mm betrug, geschaffen. Der äußere
Randabschnitt 12 des Metalldeckels 11 wurde um den
Flanschabschnitt 15 des Behälterkörpers 14 herum
preßgefalzt, nachdem dieser mit Fleischsoße gefüllt worden
war. Der Behälter wurde bei einer Temperatur von 120ºC
30 Minuten lang in einer Retorte sterilisiert. Der
Behälter verformte sich nicht und konnte somit eine
Plastikdose mit gutem Konservierungsvermögen geschaffen
werden.
10-4 Ergebnisse
-
Die folgenden Ergebnisse werden mit der
vorliegenden Fabrikationsvorrichtung erzielt.
-
(1) Unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Gußform wird durch Warmformen einer Plaststoffolie mit
einer Dicke t&sub3; von 1,0 bis 1,6 mm ein Behälterkörper
mit einem Flanschabschnitt geformt, dessen Dicke t&sub4; in
einem Bereich zwischen 0,4 mm und 0,7 mm liegt. Daraus
kann leicht ein Behälter mit einem Metalldeckel
hergestellt werden, indem der äußere Randabschnitt 12 des
Metalldeckels 11 doppelgefalzt wird.
-
(2) Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die
Dicke des Flanschabschnitts 15 unter Verwendung von nur
einer Gußform verringert werden, so daß eine große
Anzahl von Plaststoffbehälterkörpern kostengünstig
hergestellt werden kann.
Industrielle Verwendung
-
Ein erfindungsgemäßer Behälter mit einem
Metalldeckel kann als Nahrungsmittelverpackungsbehälter zum
Verpacken von Lebensmitteln der verschiedensten Art,
wie z. B. Säften, alkoholfreien Getränken, Marmeladen,
getrockneten Nahrungsmitteln und dergleichen, verwendet
werden.