WO2014146977A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dosen sowie dosenkörper - Google Patents

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blown hollow
region
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Werner Boltshauser
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing can bodies according to the preamble of claim 1, on can body according to the preamble of claim 13 and to devices for producing can bodies according to the preamble of claim 15.
  • Can bodies are formed one or more parts.
  • a cylindrical can body is provided by cold extrusion. Subsequently, a narrowed neck part is formed at the open end by upset necking.
  • This manufacturing process is very complex due to the required for the many processing steps and the water and energy requirements for cleaning and drying.
  • US Pat. No. 4,095,544 and EP 0 666 124 A1 describe the production of seam-free steel cans.
  • the cylindrical can body is produced by punching, pressing and ironing out of a sheet metal coated with tin or plastic.
  • When forming a narrowed can neck enormous problems can occur because the material structure is changed by the stretching or hardened.
  • the known one-piece cans are located on the outside cans fat or oil residues. To form a decorative layer, cleaning (washing, drying), priming (drying), printing and overcoating are performed directly on the vessel outer surface, which is very expensive.
  • a solution is known in which, starting from a metal strip with a forming and a welding step, a circumferentially closed tube is made, are separated from the jacket sections for cans. At each closed with a pushed laser longitudinal seam can jacket is attached to the lower end side of a can bottom with a laser seam. At the upper end a constriction is formed. Optionally, the upper end of the can jacket is necked by upset necking or spin-flow necking, which restriction can be made to form a valve seat.
  • can jackets are produced from flat material regions which are closed in the circumferential direction with an adhesive bond in an overlapping region for producing a can body with a can jacket extending in the circumferential direction about a can axis and a can bottom. On one end of each can jacket a can bottom is attached.
  • the cost of a tight connection between the can jacket and bottom of the can can be undesirably large.
  • Stretch blown aerosol cans made of PET must be produced with wall thicknesses or thick- nesses in a high range of 2-3 mm in order to reduce the risk of breakage due to signs of embrittlement.
  • the necessary large wall thicknesses of the preforms lead to production problems.
  • DE 100 31 136 A1 discloses an aerosol or compressed gas can body made of polyethylene terephthalate (PETP) and / or polyethylene naphthalate (PEN), which is intended to overcome the disadvantages of aerosol cans made of PET.
  • the wall thickness can only be reduced due to the choice of material matched to the product. This solution is therefore neither generally applicable nor simple and safe.
  • the risk of breakage is determined by the areas with minimal wall thicknesses. In areas with higher wall thicknesses material is used ineffective.
  • the price shows that the production of the plastic cans involves much more effort.
  • GB 2 214891 A shows aerosol cans made of plastic, in which a stretch blown inner container is inserted into at least one outer vessel part made of plastic.
  • the stretch-blown inner container In order to enable automated insertion, the stretch-blown inner container must have a sufficient have inherent stability or dimensional stability.
  • the outer vessel part comprises at least one sleeve-shaped portion and is made as a shatter-proof injection molded part of loadable plastic, which is associated with a great effort and high material costs.
  • the sum of the wall thicknesses of the adjacent wall regions of the inner container and of the outer container part are relatively large, so that the amount of plastic material necessary for the entire aerosol can is very large.
  • the insertion of the inner container in the at least one outer Gefästeil is complex and can lead to damage. The production effort becomes even greater if the external shape of the aerosol can deviates from the cylindrical shape. Then at least two outer vessel parts are pushed together over the inner container.
  • the present invention has for its object to find a solution with the cans can be easily and inexpensively manufactured, wherein in addition to the tightness of the can and their appearance should be high quality.
  • the production should preferably take place with the greatest possible flexibility and with simple systems.
  • the can bodies include a can jacket extending about a can axis which extends along the can axis over a can height from a can bottom to a final valve region. At least in a section of the can height that extends from the bottom of the can, the can jacket has a stability element which encloses a stretch-blown hollow body.
  • the stretch blown step performed on a preform to form the stretch blown hollow body is performed in the stability element.
  • the stretch blow-molding step is performed such that after the stretch blow-molding step, a portion of the outside of the stretch blown hollow body abuts against a portion of the inside of the sleeve-shaped portion of the stability element.
  • the stretch blow-molding step is carried out in a blow mold in which the stability element is inserted before the stretch blow-molding step.
  • an inherent stability or dimensional stability of the stretch-blown hollow body can be dispensed with in the region of the stability element.
  • the stretch blow molding directly inside the stability element, the hollow body receives the dimensional stability by the contact with the stability element. In this area, the variation of the wall thickness is small, so that the stretch blown hollow body comprises substantially no material that is not needed.
  • the stability element is designed to ensure the necessary stability. Its sleeve-shaped portion can be formed with a substantially constant wall thickness.
  • the stability element preferably comprises a closure bottom, which forms the nozzle bottom.
  • the stretch blown hollow body only has to provide a dense layer so that the interior of the can body is connected to the environment only at the final valve area.
  • the final valve area is formed on the stretch-blown hollow body and is closed when a can is finished with a valve, with a cover fastened via a folding connection or with a rotary closure.
  • the stability of the can body is ensured in the region of the stability element of this. If the stretch-blown hollow body projects beyond the stability element in the final valve area, the projecting end area is formed with a sufficiently high stability or an increased wall thickness, so that the entire can body has the necessary stability.
  • the preform is pre-tempered for the stretch blow-molding step, wherein the pre-tempering is preferably carried out before the introduction of the preform into the blow mold. Due to the previous tempering, the processing time in the blow mold can be reduced.
  • the preferred preforms are formed so that the stretch blown hollow bodies provide a can throat at the valve area. If an engagement form for an aerosol can lid is formed on the neck portion, it may be formed so precisely that it cooperates securely with the corresponding engagement shape of the lid. By choosing plastics with similar material properties for the preform and the lid, the security of interaction can be increased even at different temperatures.
  • the stretch-blown hollow body projects beyond the stability element at the valve region, where a wall thickness is formed which is at least four times, preferably at least eight times, as large as the wall thickness in a central axis section of the stability element.
  • More preferred aerosol can preforms are designed to provide a valve seat of precise shape at the valve area. This valve seat is not changed during stretch blow molding, so that even on the finished can body a precisely shaped valve seat is formed, which can be optimally associated with the corresponding connection point of a valve in connection.
  • the common valves or valve plates can be tightly secured by crimping. But it is also possible that new valves, especially those with a connection area made of plastic, are tightly connected to the valve seat. In addition, latching, screwed, glued or even formed with supplied heat connections in question. By choosing plastics with similar material properties for the preform and the connection area of the valve, a tight connection can be ensured even at different temperatures.
  • the stability element with the sleeve-shaped section comprises a closure bottom which forms the bottom of the can.
  • the stability element with closure bottom is formed as desired in the area near the ground of the aerosol cans.
  • the stretch blown step is performed so that after the stretch blown step, a portion of the outside of the stretch blown hollow body abuts against an area of the inside of the end floor. As a result, essentially the entire area of the hollow body within the stability element is in contact with the stability element.
  • the built-up after filling the aerosol can internal pressure can be taken up accordingly by the stability element.
  • a particularly complete concern of the stretch blown hollow body on the inside of the stability element is achieved in that the stability element in the transition region from the sleeve-shaped portion to the bottom end passage openings are formed through which air can escape during stretch blowing.
  • the stability element is formed of metal.
  • Metal has the advantage over plastic that even with small wall a great stability is achieved and that this stability remains over a wide temperature range.
  • all known from the prior art can manufacturing can be used for can coats and / or can coats with arranged thereon cans. Because the stability of the element from the sleeve-shaped section to the final bottom not tight but only must be stable, the manufacturing cost of the stability element can be made smaller than for conventional aerosol cans fixed to the wall of the can wall. Due to minimal material quantities and efficient manufacturing processes, stability elements can be produced very efficiently and optimized for their function.
  • a decorative layer is formed on the outside of the sleeve-shaped portion of the stability element before insertion into the blow mold, then the elaborate printing of can bodies can be dispensed with. This is particularly advantageous when the decorative layer is applied to flat material, which is then converted to the sleeve-shaped portion of the stability element, preferably on the sleeve-shaped portion, a closure bottom is attached.
  • the production of sleeve and / or cup-shaped stability elements, in particular with decor attached to the sleeve outer surface, is particularly efficient with metallic material, preferably flat material or sheet metal.
  • a cross-sectional constriction is formed on the sleeve-shaped section of the stability element in the direction of the can axis from the bottom of the can toward the terminating valve area, at least in a partial region, preferably in the end region facing the terminating valve region.
  • stability elements made of metal starting from a cylindrical element with a deformation of the shell or the sleeve-shaped section, the desired shape can be easily formed.
  • the sleeve-shaped portion is pressed directly during stretch blow molding to the blow mold and thereby slightly reshaped.
  • the blow mold is formed at least in two parts, so that the parts of the blow mold from the pressed sleeve-shaped portion of the stability element and can be moved away from each other to deliver the can body produced.
  • the parts of the blow mold are brought together again for the next forming step or stretching blow step.
  • a high pressure for example 50 bar
  • a liquid preferably water
  • a liquid is introduced into the hollow body to achieve the high Umformungsdru-, wherein a liquid is particularly suitable for difficult forming steps due to their incompressibility.
  • liquid is already filled into the preform, so that the stretch blow-molding step is also carried out with liquid.
  • the stability element introduced water must be discharged from the can body again.
  • the contents of the can for stretch blow molding or forming the stability element is used directly, so that this no longer or only a small part of it must be discharged from the finished box.
  • decorative surface designs or embossings can also be provided.
  • the stretch blown step is performed inside the stability member, the abutment of the stretch blown hollow body to a sleeve-shaped portion having strong molding properties can be ensured.
  • the stretch-blown hollow body is retained on the stability element at least after the formation of an overpressure inside the can. If this adhesion between the hollow body and the stability element does not suffice for safe keeping together, adhesive may also be applied to a region of the inner side of the stability element before the stretch blow molding.
  • the stretch-molded hollow body is to be separated again from the stability element after emptying the can, it is expedient if the adhesion between these two parts is so small in the absence of overpressure in the can interior that the stretch-blown hollow body can be pulled out of the stability element.
  • the different materials of these parts can be disposed of separately, which is particularly advantageous if the stability element is formed of metal.
  • the stretch-blown hollow body is designed so that it has a threaded opening for a rotary closure at the end region wherein the threaded opening is formed already in the manufacture of the preform and the stretch blown hollow body comprises a narrowed neck portion.
  • This box has the features of a beverage can with screw cap.
  • an edge region is formed at the end region on the stretch blown hollow body, to which a lid is to be fastened via a folding connection.
  • the lid comprises a push-on opening and the can thus has the characteristics of the widespread beverage cans.
  • the stretch blown hollow body is formed so that its lower bottom portion forms the can bottom, wherein starting from a lower end portion of the sleeve-shaped stability element at the lower bottom portion a wall thickness is formed which at least four times, preferably at least eight times, so is large as the wall thickness of the stretch blown hollow body in a central axis portion of the stability element.
  • the stretch-blown hollow body forms the bottom of the can and / or a neck piece protruding beyond the stability element, then it is advantageous if the sleeve-shaped stability element has at least one first cross-sectional constriction at the corresponding end and an internal cross-sectional constriction associated therewith. Between these two cross-sectional constrictions, the stability element projects somewhat radially outward. A solid part of the stretch-blown hollow body lies in a form-fitting manner against this annularly outwardly projecting region, so that mechanical forces can be transferred from the stretch-blown hollow body to the stability element.
  • Stretch blow molding involves injection blow molding, which combines the precision of injection molding with the design possibilities of blow molding.
  • the stretch blown hollow body receives a closure area with access opening in injection molding quality. No post-processing of the closing area is required.
  • the end portion may be formed in the shape of a valve seat, a screw cap, or another terminal portion for a lid.
  • Other advantages include the maintenance of uniform wall thicknesses, waste-free production, seamless seams in the neck and bottom area, high surface quality, high quality Strength due to the additional biaxial extension with retracting mandrel. Because it can be dispensed with seams, a high compressive strength is guaranteed.
  • Stretch blow molding systems are simple. They consist of a plasticizing unit or a tempering station and the blowing station. The preform is passed through in advance
  • Injection molding produced. He needs much less space than the stretch blown hollow body or the can body. If the preforming is made spatially separate from the stretch blow molding, then the necessary transport is not associated with large void volume Stretching bubbles takes place for transport reasons, preferably in the immediate vicinity of the bottler instead. In an embodiment with low transport costs, the preform and the can body are produced directly at the bottler.
  • the plastic used is preferably (PET).
  • PET IR radiant heaters are used, which ensure a specific heating profile by the separate adjustability of the radiator tubes along the axis of the preform.
  • the terminal area with the access opening is protected by cooling devices from undesired heating.
  • the preform is stretched with a mandrel in the direction of its longitudinal axis and then carried out the pressure or blow molding.
  • cooling the blow mold ensures rapid cooling of the stretch blown hollow body.
  • the blow mold is opened and removed the can body.
  • the stretch blown hollow body can optionally also be produced by means of extrusion blow molding. It does not need a preform produced by injection molding, but it is continuously or discontinuously ejected a tube of hot moldable plastic from a flanged tool as a preform vertically downwards (extruded).
  • the thickness of the material in the hose is continuously regulated according to the shape and the desired wall thickness of the hollow body. With a spike can be retracted into the hose.
  • the preform is completed by squeezing. From below, the sleeve-shaped section of the stability element is pushed over the preform formed from the tube.
  • the two-part blow mold which is still open when the stability element is introduced, then travels to and surrounds the sleeve-shaped section of the stability element with the hose and the mandrel arranged therein.
  • the terminal area with access opening is formed between the mandrel and the blow mold and separated from the subsequent tube. Air is then forced through the mandrel into the hose, whereby it is inflated and pressed against a region of the inside of the sleeve-shaped section of the stability element and against the contour of the blow mold and cooled.
  • slugs are made of plastic which are partially sheared off from the blow mold and / or can be removed with a post-processing.
  • 3 and 4 are schematic longitudinal sections through a stretch blow mold with elements of an aerosol can
  • 5 to 8 are schematic longitudinal sections through an aerosol can
  • Fig. 12 side view of an aerosol can with stretch blown hollow body in the stability element
  • Fig. 1 3 to 15 are schematic longitudinal sections through beverage cans, where left and right two different versions are shown.
  • 1 shows the sleeve-shaped section 2 of a stability element 1.
  • a closure bottom 3 is arranged on the sleeve-shaped section 2 and subsequently fastened.
  • the resulting cup-shaped stability element 1 can be made according to any known from the prior art can manufacturing process manufacturing method for can coats with arranged thereon can floors.
  • the connection from the sleeve-shaped section 2 to the closure bottom 3 does not have to be tight, but instead just be stable.
  • a connection with welding points can be provided.
  • openings may also be formed at the connection area.
  • Fig. 3 shows a blow mold 4 with an inner mold 5 in the interior of the stability element 1 is inserted. It goes without saying that the outer shape of the stability element is substantially adapted to the inner mold 5. In addition, a heated preform 6 is introduced into the blow mold 4 and into the stability element 1. In Fig. 4, the end of the Streckblas suitss is shown. In this case, the stability element 1 bears against the inner surface 5 of the blow mold 4. The outside of the stretch blown hollow body 7 abuts against the inside of the stability element 1.
  • the preform 6 is designed so that it forms a valve region 9 with a valve seat 8 at the open end.
  • This valve seat 8 is not changed during stretch blow molding, so that even on the finished can body 10, a precisely shaped valve seat 8 is formed.
  • the sleeve-shaped portion 2 of the stability element 1 does not extend from the closure bottom 3 to the valve region 9.
  • the stretch blown hollow body 7 extends as a narrowed neck portion 11 to the valve seat 8.
  • the neck portion 1 1 has the stretch blown Hollow body 7 a much larger wall thickness than in the area with the stability element 1.
  • the sleeve-shaped portion 2 of the stability element 1 is also slightly narrowed towards the neck portion 11.
  • FIG. 5 shows the can body 10 with the can bottom formed by the closure bottom 3, the can jacket 12 formed by the stability element 1 and the stretch blown hollow body 7, as well as with the valve region 9.
  • a product 13 is filled inside this aerosol can body.
  • Fig. 6 shows the can body 10 after insertion of the valve 14.
  • the bubbles 15 indicate that even the pressurized gas has been introduced through the valve.
  • an unillustrated can lid is placed. If an engagement form 6 for the can lid is formed on the neck part 1 1, then this can be done so precisely be formed so that it cooperates securely with the corresponding form of engagement of the lid.
  • Figures 7 and 8 show a similar aerosol can body as Figures 5 and 6, wherein the shape is approximated to a known aerosol can of the prior art.
  • the sleeve-shaped stability element 1 comprises at the bottom of the can only a lower cross-sectional constriction 1 a and no end floor.
  • the bottom of the can is formed by a lower bottom portion 7 a of the stretch blown hollow body 7.
  • a wall thickness is formed that is at least four times, preferably at least eight times, as large as the wall thickness of the stretch blown hollow body 7
  • an adhesive connection and / or a form-locking connection is formed between these two elements.
  • a positive connection can be achieved via mutually adapted groove and spring arrangements of the two elements.
  • a narrowed neck part 11 with the valve seat 8 is formed on the stretch blown hollow body 7.
  • This neck portion 11 protrudes beyond the stability element 1 and is formed with a wall thickness which is at least four times, preferably at least eight times, as large as the wall thickness of the stretch blown hollow body 7 in a middle axis portion of the stability element 1.
  • the sleeve-shaped stability element 1 comprises at the upper end an upper cross-sectional constriction 1 b and preferably including an inner cross-sectional constriction 1 c. Between the upper and the inner cross-sectional constriction 1 b and 1 c, the stability element 1 projects slightly outward in a ring shape. At this annular outwardly projecting portion of the neck portion 1 1 is so on, so that mechanical forces are transmitted from the neck portion 1 1 to the stability element 1.
  • the desired shape can be easily formed.
  • the sleeve-shaped portion is pressed directly during stretch blow molding to the blow mold and thereby slightly reshaped.
  • a high pressure for example, 50 bar, constructed so that the stability element is at least partially deformed at the blow mold radially outward.
  • a valve plate 14a with the valve 14 is firmly crimped on the valve seat 8.
  • 9 and 10 show two different preforms 6, which each have a radially outwardly standing retaining flange 6a.
  • 9 shows a preform 6 with a valve seat 8 for an aerosol can and in FIG. 10 a preform for a can with a threaded opening for a screw cap.
  • the wall thickness of the stretch blown hollow body 7 in a contact area 7b which is located within the sleeve-shaped portion 2 of the stability element 1, a substantially smaller wall thickness than in the areas not to the
  • the wall thickness of the stretch blown hollow body 7 in the abutment region 7b is less than 0.4 mm, preferably less than 0.2 mm, in particular less than 0.1 mm. It is possible to choose a wall thickness that is smaller than the wall thicknesses common in PET bottles.
  • the preform 6 is designed accordingly and preheated accordingly for the stretch blow molding.
  • the preform 6 corresponding areas.
  • the heating of the preform 6 is carried out in such a way that the areas which are to become very thin are heated more than the area which is intended to maintain a higher wall thickness.
  • stretch blow molding the preform is first stretched in its length with a drawing element pushed into the preform 6. During this expansion, the wall thickness is reduced in the later resting area 7b.
  • the wall of the preform 6 with the abutment portion 7b radially to the sleeve-shaped portion 2 of the stability element 1 is extended.
  • the lower bottom region 7a and the narrowed neck part 11 are converted by the expansion of the preform 6 into the shape of the blow mold. shaped.
  • the wall thicknesses at the lower bottom portion 7a and the narrowed neck portion 1 1 are only slightly reduced.
  • FIG. 12 shows a can body 10 in the form of an aerosol can, in which the stability element 1 is visible in the side view in the middle and lower regions, and the stretch-blown hollow body 7 can be seen at the upper end.
  • FIGS. 13 to 15 schematically show production steps of a beverage can according to the invention.
  • an embodiment is shown in each case in which the stretch-blown hollow body 7 or the preform 6 protrudes slightly above the stability element 1.
  • the stretch-blown hollow body 7 ends at the same height as the stability element 1.
  • the preform 6 used in stretch blow molding comprises at the upper end region with the access opening an exactly shaped edge region 19 which projects slightly outwards, so that it is suitable for holding the preform 6.
  • the edge region 19 is placed on a correspondingly shaped edge region of the stability element 1.
  • the edge region 19 protrudes slightly above the stability element 1.
  • the edge region 19 is held between a holding region of the blow mold adapted to the edge region 19 and the mandrel introduced for blowing.
  • the preform 6 is previously heated so that it has a very small wall thickness in the tubular portion of the stability element after the stretch blow molding and in the bottom region substantially greater wall thickness.
  • the sleeve-shaped stability element 1 has the bottom of the can only a lower
  • the bottom of the can is formed by a lower bottom portion 7 a of the stretch blown hollow body 7. So that the bottom region 7a ensures the required stability, starting from a lower end region of the sleeve-shaped stability element 1 at the lower bottom region 7a, a greater wall thickness is formed than in the upper region. It goes without saying that, instead of the bottom region 7a with greater wall thickness, it is also possible to use a stability element 1 with a discharge bottom and a thin bottom region 7a.
  • FIG. 14 shows an intermediate step in forming the folded or double seam connection 18, wherein a portion of the upper edge region 19 is deformed outwards horizontally and is received in a corresponding groove of the cover 17.
  • the seam connection 18 is produced.
  • the upper edge region 19 is heated for at least one of its deformations.
  • the lid 17 is attached only to the stretch blown hollow body 7. This is particularly advantageous when the wall material of the stability element 1 can not be formed with sufficient accuracy due to a small wall thickness for the rabbet joint.
  • the cover 17 is fastened to the stretch-blown hollow body 7 and to the stability element 1.
  • the lid 17 is attached only after filling the can.
  • an adhesive or sealing compound is provided instead of the seam connection 18.
  • the stretch-blown hollow body 7 forms an inner coating of the can body 10, which is tightly connected to an inner coating of the lid 1 7. If the mechanical connection between the can body 10 and cover 17, as shown on the left side of Fig. 13 to 15, is formed only over the upper edge 19 of the stretch blown hollow body 7, so its upper edge 19 must ensure the desired mechanical stability. If the stability element 1 also extends into the seam connection 18, as shown on the right-hand side of FIGS. 13 to 15, the stretch-blown hollow body 7 can also have a small wall thickness at the upper edge 19.

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Abstract

Zum Herstellen von Dosenkörpern (10) mit einem um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel (12), der sich entlang der Dosenachse über eine Dosenhöhe von einem Dosenboden (3) zu einem Ventilbereich (9) erstreckt, wird ein Vorformling (6) mit einem Streckblasschritt im hülsenförmigen Stabilitätselement (1) zu einem streckgeblasenen Hohlkörper (7) geformt. Der Streckblasschritt wird so durchgeführt wird, dass nach dem Streckblasschritt ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) an einem Bereich der Innenseite des hülsenförmigen Stabilitätselements (1) anliegt. Im Bereich des Stabilitätselements (1) kann auf eine Eigenstabilität bzw. Formstabilität des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) verzichtet werden. Mit dem Streckblasen direkt innerhalb des Stabilitätselementes (1) erhält der Hohlkörper (7) die Formstabilität durch das Anliegen am Stabilitätselement (1).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dosen sowie Dosenkörper
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Herstellen von Dosenkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , auf Dosenkörper nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13 und auf Vorrichtungen zum Herstellen von Dosenkörpern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Dosenkörper sind ein- oder mehrteilig ausgebildet. Bei einteiligen Aerosol-Aludosen wird ein zylindrischer Dosenkörper mittels Kaltfliesspressen bereitgestellt. Anschliessend wird am offenen Ende mittels Stauch-Necking ein verengter Halsteil ausgebildet. Dieses Herstellungsverfahren ist aufgrund der für die vielen Bearbeitungsschritte benötigten Anlage und dem Wasser- sowie Energiebedarf für Reinigung und Trocknung sehr aufwändig. Die US 4 095 544 und die EP 0 666 124 A1 beschreiben das Herstellen nahtfreier Stahldosen. Dabei wird der zylindrische Dosenkörper mittels Stanzen, Pressen und Abstrecken aus ei- nem mit Zinn bzw. mit Kunststoff beschichteten Stahlblech hergestellt. Beim Ausbilden eines verengten Dosenhalses können enorme Probleme auftreten, weil die Materialstruktur durch das Abstrecken verändert bzw. verhärtet ist. Bei den bekannten einteiligen Dosen befinden sich an der Dosenaussenseite Fett- oder Ölrückstände. Zum Ausbilden einer Dekorschicht wird eine Reinigung (Waschen, Trocknen), eine Grundlackierung (Trocknen), eine Bedruckung und eine Überlackierung direkt an der Gefässaussenfläche durchgeführt, was sehr aufwändig ist.
Beim Bedrucken von geformten Dosen können die Druckkosten in der Grössenordnung des Rohdosenpreises liegen. Störungen an der Druckmaschine führen zu Unterbrüchen in der Dosenherstellung. Ein weiterer Nachteil liegt darin begründet, dass bei der Ausführung kleiner Dosen-Aufträge an der Druckmaschine die Druckplatten bzw. Druckzylinder ausgewechselt werden müssen, was zum Stilllegen der gesamten Dosen-Fertigungslinie führt. Die Druckmaschine muss von einem Druckfachmann bedient und überwacht werden. Für die Herstellung von dreiteiligen Dosen können Blechtafeln mit rasterförmig angeordneten Dekors bedruckt und anschliessen in einzelne Zargen zugeschnitten werden, wobei die Zargen zu Dosenmänteln weiter verarbeitet werden.
Aus der WO05/000498 ist eine Lösung bekannt, bei der ausgehend von einem Metallband mit einem Umform- und einem Schweissschritt ein in Umfangsrichtung geschlossenes Rohr hergestellt wird, von dem Mantelabschnitte für Dosen abgetrennt werden. An jedem mit einer gestossenen Laser-Längsnaht geschlossenen Dosenmantel wird an der unteren Stirnseite ein Dosenboden mit einer Lasernaht befestigt. Bei der oberen Stirnseite wird eine Verengung ausgebildet. Gegebenenfalls wird das obere Ende des Dosenmantels mittels Stauch-Necking oder Spin-Flow-Necking verengt, wobei diese Verengung bis zur Ausbildung eines Ventilsitzes durchgeführt werden kann.
Gemäss der WO 2012/135968 A1 werden zum Herstellen eines Dosenkörpers mit einem in Umfangsrichtung um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel und einem Do- senboden Dosenmäntel aus Flachmaterialbereichen hergestellt, die in Umfangsrichtung mit einer Haftverbindung in einem Überlappungsbereich geschlossen sind. An einer Stirnseite jedes Dosenmantels wird ein Dosenboden befestigt.
Der Aufwand für eine dichte Verbindung zwischen Dosenmantel und Dosenboden kann unerwünscht gross werden.
Streckgeblasene Aerosoldosen aus PET müssen mit Wandstärken bzw. -dicken in einem hohen Bereich von 2-3mm hergestellt werden, um die Bruchgefahr aufgrund von Versprö- dungserscheinungen genügend zu reduzieren. Die dafür notwendigen grossen Wandstär- ken der Vorformlinge führen zu Herstellungsproblemen. Aus der DE 100 31 136 A1 ist ein Aerosol- bzw. Druckgas-Dosenkörper aus Polyethylenterephthalat (PETP) und/oder aus Polyethylennaphtalat (PEN) bekannt, welcher die Nachteile von Aerosoldosen aus PET überwinden soll. Die Wandstärke kann nur aufgrund einer auf das Füllgut abgestimmten Materialwahl reduziert werden. Diese Lösung ist daher weder allgemein einsetzbar noch einfach und sicher. Zudem zeigen die - auch bei dieser Materialwahl - auftretenden grossen Unterschiede der Dosenwandstärke in Richtung der Dosenachse von 0.4 bis 1.3mm, dass das für die Dose verwendete Kunststoff-Material nicht optimal eingesetzt wird. Die Bruchgefahr wird durch die Bereiche mit minimalen Wandstärken bestimmt. In Bereichen mit höheren Wandstärken wird Material unwirksam eingesetzt. Beim Vergleich des Material- und Herstellungsaufwandes zwischen Kunststoff- und Metalldosen zeigt sich anhand des Preises, dass die Herstellung der Kunststoffdosen mit wesentlich mehr Aufwand verbunden ist.
GB 2 214891 A zeigt Aerosoldosen aus Kunststoff, bei denen ein streckgeblasener Innenbehälter in mindestens ein äusseres Gefässteil aus Kunststoff eingesetzt wird. Um das Ein- setzen automatisiert zu ermöglichen, muss der streckgeblasene Innenbehälter eine genü- gende Eigenstabilität bzw. Formstabilität aufweisen. Das äussere Gefässteil umfasst zumindest einen hülsenförmigen Abschnitt und wird als bruchsicheres Spritzgussteil aus belastungsfähigem Kunststoff hergestellt, was mit einem grossen Aufwand und hohen Materialkosten verbunden ist. Die Summe der Wandstärken der beieinander liegenden Wandbe- reiche des Innenbehälters und des äusseren Gefässteils sind relativ gross, so dass die für die gesamte Aerosoldose nötige Menge an Kunststoff-Material sehr gross ist. Das Einführen des Innenbehälters in das mindestens eine äussere Gefässteil ist aufwändig und kann zu Beschädigungen führen. Der Herstellungsaufwand wird noch grösser, wenn die Aussen- form der Aerosoldose von der Zylinderform abweicht. Dann werden mindestens zwei äus- sere Gefässteile über den Innenbehälter zusammengeschoben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu finden, mit der Dosen einfach und kostengünstig hergestellt werden können, wobei nebst der Dichtheit der Dose auch deren Erscheinung qualitativ hoch stehend sein soll. Die Herstellung soll vor- zugsweise mit möglichst grosser Flexibilität und mit einfachen Anlagen erfolgen.
Die erfindungsgemässe Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 1 3 und 1 5 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte bzw. alternative Ausführungsformen.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren werden die erfindungsgemässen Dosenkörper hergestellt. Die Dosenkörper umfassen einen um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel, der sich entlang der Dosenachse über eine Dosenhöhe von einem Dosenboden zu einem Abschluss- insb. Ventilbereich erstreckt. Der Dosenmantel weist zu- mindest in einem vom Dosenboden ausgehenden Abschnitt der Dosenhöhe ein Stabilitätselement auf, das einen streckgeblasenen Hohlkörper umschliesst. Der an einem Vorform- ling durchgeführte Streckblasschritt zum Ausbilden des streckgeblasenen Hohlkörpers wird im Stabilitätselement durchgeführt. Der Streckblasschritt wird so durchgeführt, dass nach dem Streckblasschritt ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers an einem Bereich der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts des Stabilitätselements anliegt.
Vorzugsweise wird der Streckblasschritt in einer Blasform durchgeführt, in welche das Stabilitätselement vor dem Streckblasschritt eingelegt wird. Beim erfindungsgemässen Verfahren und bei erfindungsgemässen Dosenkörpern kann im Bereich des Stabilitätselements auf eine Eigenstabilität bzw. Formstabilität des streckgeblasenen Hohlkörpers verzichtet werden. Mit dem Streckblasen direkt innerhalb des Stabilitätselementes erhält der Hohlkörper die Formstabilität durch das Anliegen am Stabilitäts- element. In diesem Bereich ist die Variation der Wandstärke klein, so dass der streckgeblasene Hohlkörper im Wesentlichen kein Material umfasst, das nicht benötigt wird. Das Stabilitätselement wird auf die Gewährleistung der nötigen Stabilität hin ausgelegt. Sein hülsenförmiger Abschnitt kann mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke ausgebildet werden. Vorzugsweise umfasst das Stabilitätselement einen Abschlussboden, der den Do- senboden bildet.
Der streckgeblasene Hohlkörper muss lediglich eine dichte Schicht bereitstellen, so dass der Innenraum des Dosenkörpers nur beim Abschluss- insb. Ventilbereich mit der Umgebung verbunden ist. Der Abschluss- insb. Ventilbereich ist am streckgeblasenen Hohl- körper ausgebildet und wird beim Fertigstellen einer Dose mit einem Ventil, mit einem über eine Falzverbindung befestigten Deckel oder mit einem Drehverschluss verschlossen. Die Stabilität des Dosenkörpers wird im Bereich des Stabilitätselements von diesem gewährleistet. Wenn der streckgeblasene Hohlkörper beim Abschluss- insb. Ventilbereich über das Stabilitätselement vorsteht, so wird der vorstehende Endbereich mit einer genü- gend hohen Stabilität bzw. einer erhöhten Wandstärke ausgebildet, so dass der gesamte Dosenkörper die nötige Stabilität aufweist.
Bei der Herstellung der Dosenkörper wird der Vorformling für den Streckblasschritt vortemperiert, wobei die Vortemperierung vorzugsweise vor dem Einführen des Vorformlings in die Blasform durchgeführt wird. Durch das vorgängige Temperieren kann die Bearbeitungszeit in der Blasform reduziert werden.
Für Aerosoldosen werden die bevorzugten Vorformlinge so ausgebildet, dass die streckgeblasenen Hohlkörper beim Ventilbereich einen Dosen-Halsteil bereitstellen. Wenn am Halsteil eine Eingriffsform für einen Aerosoldosen-Deckel ausgebildet wird, so kann diese so präzise ausgebildet werden, dass sie sicher mit der entsprechenden Eingriffsform des Deckels zusammenwirkt. Durch die Wahl von Kunststoffen mit ähnlichen Materialeigenschaften für den Vorformling und den Deckel kann die Sicherheit des Zusammenwirkens auch bei unterschiedlichen Temperaturen noch erhöht werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen für Aerosoldosen steht der streckgeblasene Hohlkörper beim Ventilbereich über das Stabilitätselement vor, wobei dort eine Wandstärke ausgebildet wird, die mindestens viermal, vorzugsweise mindestens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitätselements.
Weiter bevorzugte Vorformlinge für Aerosoldosen werden so ausgebildet, dass sie beim Ventilbereich einen Ventilsitz mit präziser Form bereitstellen. Dieser Ventilsitz wird beim Streckblasen nicht verändert, so dass auch am fertiggestellten Dosenkörper ein präzise geformter Ventilsitz ausgebildet ist, der optimal mit der entsprechenden Verbindungsstelle eines Ventils in Verbindung gebracht werden kann. An Ventilsitzen mit der bei den gängigen Aerosoldosen verwendeten Form können die gängigen Ventile bzw. Ventilteller mittels Krimpen dicht befestigt werden. Es ist aber auch möglich, dass neue Ventile, insbesondere solche mit einem Anschlussbereich aus Kunststoff, dicht mit dem Ventilsitz verbunden werden. Dazu kommen einrastende, geschraubte, geklebte oder auch mit zugeführter Wärme gebildete Verbindungen in Frage. Durch die Wahl von Kunststoffen mit ähnlichen Materialeigenschaften für den Vorformling und den Anschlussbereich des Ventils kann eine dichte Verbindung auch bei unterschiedlichen Temperaturen gewährleistet werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung umfasst das Stabilitätselement mit dem hül- senförmigen Abschnitt einen Abschlussboden der den Dosenboden bildet. Das Stabilitätselement mit Abschlussboden wird beispielswiese so ausgeformt, wie dies beim bodennahen Bereich der Aerosoldosen gewünscht ist. Der Streckblasschritt wird so durchgeführt, dass nach dem Streckblasschritt ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers an einen Bereich der Innenseite des Abschlussbodens anliegt. Dadurch ist im We- sentlichen der gesamte Bereich des Hohlkörpers innerhalb des Stabilitätselementes im Kontakt zum Stabilitätselement. Der nach dem Befüllen der Aerosoldose aufgebaute Innendruck kann entsprechend auch vom Stabilitätselement aufgenommen werden.
Ein besonders vollständiges Anliegen des streckgeblasenen Hohlkörpers an der Innenseite des Stabilitätselement wird dadurch erzielt, dass beim Stabilitätselement im Übergangsbereich vom hülsenförmigen Abschnitt zum Abschlussboden Durchtrittsöffnungen ausgebildet sind, durch welche beim Streckblasen Luft entweichen kann.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Stabilitätselement aus Metall gebildet. Metall hat im Vergleich zu Kunststoff den Vorteil, dass bereits mit kleinen Wand- stärken eine grosse Stabilität erzielt wird und dass diese Stabilität über grosse Temperaturbereiche bestehen bleibt. Zudem können alle aus dem Stande der Technik der Dosenherstellung bekannten Herstellungsverfahren für Dosenmäntel und/oder Dosenmäntel mit daran angeordneten Dosenböden eingesetzt werden. Weil beim Stabilitätselement die Ver- bindung vom hülsenförmigen Abschnitt zum Abschlussboden nicht dicht sondern nur stabil sein muss, kann der Herstellungsaufwand für das Stabilitätselement kleiner gewählt werden als für konventionelle Aerosoldosen mit an der Dosenwand befestigten Böden. Aufgrund minimaler Materialmengen und effizienter Herstellungsverfahren können Stabilitätselemente sehr effizient und auf deren Funktion optimiert hergestellt werden.
Wenn an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnitts des Stabilitätselements bereits vor dem Einsetzen in die Blasform eine Dekorschicht ausgebildet wird, so kann auf das aufwändige Bedrucken von Dosenkörpern verzichtet werden. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn die Dekorschicht auf Flachmaterial aufgetragen wird, das anschliessend zum hülsenförmigen Abschnitt des Stabilitätselements umgeformt wird, wobei vorzugsweise am hülsenförmigen Abschnitt ein Abschlussboden befestigt wird. Die Herstellung von hülsen- und/oder becherförmigen Stabilitätselementen insbesondere mit an der Hülsenaussenflä- che angebrachtem Dekor ist mit metallischem Material, vorzugsweise Flachmaterial bzw. Blech, besonders effizient.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird am hülsenförmigen Abschnitt des Stabilitätselements in Richtung der Dosenachse vom Dosenboden gegen den Abschluss- insb. Ventilbereich hin mindestens in einem Teilbereich eine Querschnittverengung ausgebildet, vorzugsweise im Endbereich, der dem Abschluss- insb. Ventilbereich zugewandt ist. Bei Stabilitätselementen aus Metall kann ausgehend von einem zylindrischen Element mit einer Umformung des Mantels bzw. des hülsenförmigen Abschnitts die gewünschte Form einfach ausgebildet werden. Bei einer weiter vereinfachten Lösung wird der hülsenförmige Abschnitt direkt beim Streckblasen an die Blasform gedrückt und dabei etwas umgeformt. Die Blasform wird zumindest zweiteilig ausgebildet, so dass die Teile der Blasform vom angepressten hülsenförmigen Abschnitt des Stabilitätselementes und voneinander wegbewegt werden können, um den hergestellten Dosenkörper abzugeben. Nach dem Einsetzen eines nächsten Stabilitätselementes und eines Vorformlings werden die Teile der Blasform für den nächsten Formschritt bzw. Streckblasschritt wieder zusammengeführt. Zum Umformen des Stabilitätselements wird am Ende des Streckblasschritts im streckgeblasenen Hohlkörper ein so hoher Druck, beispielsweise 50 bar, aufgebaut, dass das Stabilitätselement zumindest bei Teilbereichen in der Blasform radial nach aussen umgeformt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird zum Erzielen des hohen Umformungsdru- ckes eine Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, in den Hohlkörper eingebracht, wobei eine Flüssigkeit aufgrund ihrer Inkompressibilität für schwierige Umformungsschritte besonders geeignet ist. Gegebenenfalls wird Flüssigkeit bereits in den Vorformling eingefüllt, so dass auch der Streckblasschritt mit Flüssigkeit durchgeführt wird. Zum Streckblasen bzw. Umformen des Stabilitätselementes eingebrachtes Wasser muss wieder aus dem Dosenkörper ausgetragen werden. In einer weiteren speziellen Ausführungsform wird darum direkt das Füllgut der Dose zum Streckblasen bzw. Umformen des Stabilitätselementes verwendet, so dass dieses nicht mehr oder nur noch ein kleiner Teil davon aus der fertigen Dose ausgetragen werden muss. Nebst oder anstelle der Querschnittveränderung können auch dekorative Oberflächengestaltungen bzw. -prägungen vorgesehen werden. Weil der Streckblasschritt innerhalb des Stabilitätselements durchgeführt wird, kann das Anliegen des streckgeblasenen Hohlkörpers an einem hülsenförmigen Abschnitt mit starken Formeigenschaften gewährleistet werden. Durch das Anliegen an der Verengung und/oder an anderen von der Zylin- derform abweichenden Gestaltungselementen wird der streckgeblasene Hohlkörper zumindest nach dem Aufbau eines Überdruckes im Doseninnern am Stabilitätselement festgehalten. Wenn diese Haftung zwischen Hohlkörper und Stabilitätselement für das sichere Zusammenbleiben nicht genügt, so kann auch vor dem Streckblasen an einem Bereich der Innenseite des Stabilitätselements Klebstoff angebracht werden.
Wenn der streckgebiasene Hohlkörper nach der Entleerung der Dose wieder vom Stabilitätselement getrennt werden soll, so ist es zweckmässig, wenn die Haftung zwischen diesen beiden Teilen bei fehlendem Überdruck im Doseninnern so klein ist, dass der streckgeblasene Hohlkörper aus dem Stabilitätselement herausgezerrt werden kann. Mit dieser Trennmöglichkeit können die unterschiedlichen Materialien dieser Teile getrennt entsorgt werden, was besonders vorteilhaft ist, wenn das Stabilitätselement aus Metall gebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der streckgeblasene Hohlkörper so ausgebil- det, dass er beim Abschlussbereich eine Öffnung mit Gewinde für einen Drehverschluss aufweist, wobei die Öffnung mit Gewinde bereits bei der Herstellung des Vorformlings ausgebildet wird und der streckgeblasene Hohlkörper einen verengten Halsteil umfasst. Diese Dose weist die Merkmale einer Getränkedose mit Drehverschluss auf. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform für eine weitere Getränkedose wird beim Abschlussbereich am streckgeblasene Hohlkörper ein Randbereich ausgebildet, an dem ein Deckel über eine Falzverbindung zu befestigen ist. Der Deckel umfasst eine Aufdrücköffnung und die Dose weist somit die Merkmale der verbreiteten Getränkedosen auf.
Für verschiedene Dosen ist es vorteilhaft wenn der streckgeblasene Hohlkörper so ausgebildet wird, dass sein unterer Bodenbereich den Dosenboden bildet, wobei ausgehend von einem unteren Endbereich des hülsenförmigen Stabilitätselements am unteren Bodenbereich eine Wandstärke ausgebildet wird, die mindestens viermal, vorzugsweise min- destens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitätselements.
Wenn der streckgeblasene Hohlkörper den Dosenboden und/oder einen über das Stabilitätselement vorstehenden Halsteil bildet, so ist es vorteilhaft, wenn das hülsenförmige Sta- bilitätselement am entsprechenden Ende mindestens eine erste Querschnittverengung und dieser zugeordnet eine innere Querschnittverengung aufweist. Zwischen diesen beiden Querschnittverengungen steht das Stabilitätselement etwas ringförmig radial nach aussen vor. An diesem ringförmig nach aussen vorstehenden Bereich liegt formschlüssig ein fester Teil des streckgeblasenen Hohlkörpers an, so dass mechanische Kräfte vom streckgeblasene Hohlkörper an das Stabilitätselement übertragen werden können.
Zum Streckblasen gehört beispielsweise das Spritzblasen, das die Präzision des Spritz- giessens mit der Gestaltungsmöglichkeit des Blasformens vereinigt. Durch Spritzgiessen eines Vorformlings erhält der streckgeblasene Hohlkörper einen Abschlussbereich mit Zugangsöffnung in Spritzgussqualität. Es wird keine Nachbearbeitung des Abschlussbereiches benötigt. Der Abschlussbereich kann in der Form eines Ventilsitzes, eines Schraubverschlusses oder eines anderen Anschlussbereichs für einen Deckel ausgebildet werden. Weitere Vorzüge sind die Einhaltung gleichmässiger Wanddicken, die abfallfreie Herstel- lung, die Nahtlosigkeit im Hals- und Bodenbereich, die hohe Oberflächenqualität, die hohe Festigkeit durch die zusätzliche biaxiale Streckung mit einfahrendem Streckdorn. Weil auf Nähte verzichtet werden kann, ist eine hohe Druckbelastbarkeit gewährleistet.
Streckblasanlagen sind einfach aufgebaut. Sie bestehen aus einer Plastifiziereinheit bzw. einer Temperierstation und der Aufblasstation. Der Vorformling wird vorgängig durch
Spritzgiessen erzeugt. Er braucht deutlich weniger Platz als der streckgeblasene Hohlkörper bzw. der Dosenkörper. Wenn der Vorforming räumlich getrennt von der Streckblasanlage hergestellt wird, so ist der nötige Transport nicht mit grossem Leervolumen verbunden Das Streckblasen findet aus transporttechnischen Gründen vorzugsweise in unmittelbarer Nähe des Abfüllers statt. In einer Ausführung mit kleinem Transportaufwand wird der Vorformling und der Dosenkörper direkt beim Abfüller hergestellt.
Als Kunststoff wird vorzugsweise (PET) verwendet. Zum Aufheizen des Vorformlings werden IR-Heizstrahler eingesetzt, welche durch die separate Einstellbarkeit der Strahlerröhren entlang der Achse des Vorformlings ein spezifisches Heizprofil gewährleisten. Der Abschlussbereich mit der Zugangsöffnung bleibt durch Kühleinrichtungen vor einer unerwünschten Erwärmung geschützt. Im Stabilitätselement bzw. in der geschlossenen
Blasform wird der Vorformling mit einem Dorn in Richtung seiner Längsachse gestreckt und anschliessend erfolgt die Druck- bzw. Blasausformung. Gegebenenfalls sorgt eine Kühlung der Blasform für ein schnelles Erkalten des streckgeblasenen Hohlkörpers. Nach einer Druckentlastung wird die Blasform geöffnet und der Dosenkörper entnommen.
Wenn der Anspruch an einen präzis geformten Abschlussbereich mit Zugangsöffnung nicht so hoch ist, so kann der streckgeblasene Hohlkörper gegebenenfalls auch mittels Extrusionsblasen hergestellt werden. Dabei braucht es keinen durch Spritzgiessen hergestellten Vorformling, sondern es wird kontinuierlich oder auch diskontinuierlich ein Schlauch aus heissem formbaren Kunststoff aus einem angeflanschten Werkzeug als Vorformling senkrecht nach unten ausgestossen (extrudiert). Die Materialstärke im Schlauch wird dabei kontinuierlich entsprechend der Form und der gewünschten Wandstärke des Hohlkörpers geregelt. Mit einem Dorn kann in den Schlauch eingefahren werden. Beim Boden wird der Vorformling durch Zusammenquetschen abgeschlossen. Von unten wird der hülsenförmige Abschnitt des Stabilitätselements über den aus dem Schlauch gebildeten Vorformling ge- stossen. Die beim Einbringen des Stabilitätselementes noch geöffnete zweigeteilte Blasform fährt anschliessend zu und umhüllt den hülsenförmigen Abschnitt des Stabilitätselements mit dem darin angeordneten Schlauch und dem Dorn. Der Abschlussbereich mit Zugangsöffnung wird zwischen dem Dorn und der Blasform ausgebildet und vom nachfolgenden Schlauch abgetrennt. Durch den Dorn wird sodann Luft in den Schlauch gepresst womit dieser aufgeblasen und an einen Bereich der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts des Stabilitätselements und an die Kontur der Blasform angepresst und abgekühlt wird. Beim Abschlussbereich und gegebenenfalls beim zusammengequetschten Bodenbereich entstehen Butzen aus Kunststoff die teilweise von der Blasform abgeschert werden und/oder mit einer Nachbearbeitung entfernt werden können.
Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemässe Lösung anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen Fig. 1 und 2 schematische Längsschnitte durch ein Stabilitätselement,
Fig. 3 und 4 schematische Längsschnitte durch eine Streckblasform mit Elementen einer Aerosoldose,
Fig. 5 bis 8 schematische Längsschnitte durch eine Aerosoldose,
Fig. 9 schematische Darstellung des Übergangs vom Vorformling zum streckgeblasenen Hohlkörper,
Fig. 10 Längsschnitt durch einen Vorformling für eine Dose mit Drehver- schluss,
Fig. 1 1 Längsschnitt durch einen streckgeblasenen Hohlkörper, wobei das Stabilitätselement nicht dargestellt ist,
Fig. 12 Seitenansicht einer Aerosoldose mit streckgeblasenem Hohlkörper im Stabilitätselement und
Fig. 1 3 bis 15 schematische Längsschnitte durch Getränkedosen, wobei links und rechts je zwei verschiedene Ausführungen dargestellt sind. Fig. 1 zeigt den hülsenförmigen Abschnitt 2 eines Stabilitätselementes 1. Gemäss Fig. 2 wird am hülsenförmigen Abschnitt 2 ein Abschlussboden 3 angeordnet und anschliessend befestigt. Das dabei entstehende becherförmige Stabilitätselement 1 kann gemäss einem beliebigen aus dem Stande der Technik der Dosenherstellung bekannten Herstellungsverfahren für Dosenmäntel mit daran angeordneten Dosenböden hergestellt werden. Die Ver- bindung vom hülsenförmigen Abschnitt 2 zum Abschlussboden 3 muss nicht dicht sondern nur stabil sein. Bei den bevorzugten Stabilitätselementen aus Metall kann beispielsweise eine Verbindung mit Schweisspunkten vorgesehen werden. Damit beim Streckblasen Luft austreten kann, werden gegebenenfalls auch Öffnungen beim Verbindungsbereich ausgebildet.
Fig. 3 zeigt eine Blasform 4 mit einer Innenform 5 in deren Innern das Stabilitätselement 1 eingesetzt ist. Es versteht sich von selbst, dass die Aussenform des Stabilitätselements im Wesentlichen an die Innenform 5 angepasst ist. Zudem ist ein erwärmter Vorformling 6 in die Blasform 4 und in das Stabilitätselement 1 eingeführt. In der Fig. 4 ist das Ende des Streckblasschritts dargestellt. Dabei liegt das Stabilitätselement 1 an der Innenfläche 5 der Blasform 4 an. Die Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 liegt an der Innenseite des Stabilitätselements 1 an.
Der Vorformling 6 ist so ausgebildet, dass er beim offenen Ende einen Ventilbereich 9 mit einem Ventilsitz 8 bildet. Dieser Ventilsitz 8 wird beim Streckblasen nicht verändert, so dass auch am fertiggestellten Dosenkörper 10 ein präzise geformter Ventilsitz 8 ausgebildet ist.
In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der hülsenförmige Abschnitt 2 des Stabilitätselements 1 vom Abschlussboden 3 nicht bis zum Ventilbereich 9. Vom offenen Ende des hülsenförmigen Abschnitts 2 erstreckt sich der streckgeblasene Hohlkörper 7 als verengter Halsteil 11 zum Ventilsitz 8. Beim Halsteil 1 1 hat der streckgeblasen Hohlkörper 7 eine wesentlich grössere Wandstärke als im Bereich mit dem Stabilitätselement 1. Der hülsenförmige Abschnitt 2 des Stabilitätselements 1 ist gegen den Halsteil 11 hin auch etwas verengt.
Die Fig. 5 zeigt den Dosenkörper 10 mit dem vom Abschlussboden 3 gebildeten Dosenboden, dem vom Stabilitätselement 1 und vom streckgeblasenen Hohlkörper 7 gebildeten Dosenmantel 12, sowie mit dem Ventilbereich 9. Im Innern dieses Aerosoldosenkörpers ist ein Produkt 13 eingefüllt.
Fig. 6 zeigt den Dosenkörper 10 nach dem Einsetzen des Ventils 14. Die Blasen 15 deuten an, dass auch bereits das Druckgas durch das Ventil eingeführt wurde. Am Schluss wird noch ein nicht dargestellter Dosendeckel aufgesetzt. Wenn am Halsteil 1 1 eine Eingriffsform 6 für den Dosendeckel ausgebildet wird, so kann diese so präzise aus- gebildet werden, dass sie sicher mit der entsprechenden Eingriffsform des Deckels zusammenwirkt.
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen ähnlichen Aerosoldosenkörper wie die Figuren 5 und 6, wobei die Formgebung an eine bekannte Aerosoldose aus dem Stande der Technik angenähert ist. Zudem umfasst das hülsenförmige Stabilitätselement 1 beim Dosenboden lediglich eine untere Querschnittverengung 1 a und keinen Abschlussboden. Der Dosenboden wird von einem unteren Bodenbereich 7a des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 gebildet. Damit der Bodenbereich 7a die bei einer Aerosoldose benötigte Stabilität gewähr- leistet, wird ausgehend von einem unteren Endbereich des hülsenförmigen Stabilitätselements 1 am unteren Bodenbereich 7a eine Wandstärke ausgebildet, die mindestens viermal, vorzugsweise mindestens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitätselements 1. Um Kräfte vom Bodenbereich 7a auf das Stabilitätselement 1 übertragen zu können, ist zwischen diesen beiden Elementen eine Haftverbindung und/oder eine formschlüssige Verbindung ausgebildet. Eine formschlüssige Verbindung kann über aneinander angepasste Nut und Federanordnungen der beiden Elemente erzielt werden.
Beim oberen Dosenende ist am streckgeblasenen Hohlkörper 7 ein verengter Halsteil 11 mit dem Ventilsitz 8 ausgebildet. Dieser Halsteil 11 steht über das Stabilitätselement 1 vor und wird mit einer Wandstärke ausgebildet, die mindestens viermal, vorzugsweise mindestens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitätselements 1. Das hülsenförmige Stabilitätselement 1 umfasst beim oberen Ende eine obere Querschnittverengung 1 b und vorzugs- weise darunter eine innere Querschnittverengung 1 c. Zwischen der oberen und der inneren Querschnittverengung 1 b und 1 c steht das Stabilitätselement 1 etwas ringförmig nach aussen vor. An diesem ringförmig nach aussen vorstehenden Bereich liegt der Halsteil 1 1 so an, so dass mechanische Kräfte vom Halsteil 1 1 an das Stabilitätselement 1 übertragen werden.
Bei Stabilitätselementen aus Metall kann ausgehend von einem zylindrischen Element mit einer Umformung des Mantels bzw. des hülsenförmigen Abschnitts die gewünschte Form einfach ausgebildet werden. Bei einer weiter vereinfachten Lösung wird der hülsenförmige Abschnitt direkt beim Streckblasen an die Blasform gedrückt und dabei etwas umgeformt. Zum Umformen des Stabilitätselements wird am Ende des Streckblasschritts im streckge- blasenen Hohlkörper ein so hoher Druck, beispielsweise 50 bar, aufgebaut, dass das Stabilitätselement zumindest in Teilbereichen an der Blasform radial nach aussen umgeformt wird. Gemäss Fig. 8 ist am Ventilsitz 8 ein Ventilteller 14a mit dem Ventil 14 festgekrimpt.
Fig. 9 und 10 zeigen zwei verschiedene Vorformling 6, welche je einen radial nach aussen stehenden Halteflansch 6a aufweisen. Dieser Halteflansch 6a erleichtert den Transport der Vorformlinge 6. In der Fig. 9 handelt es sich um einen Vorformling 6 mit einem Ventilsitz 8 für eine Aerosoldose und in der Fig. 10 um einen Vorformling für eine Dose mit einer Öffnung mit Gewinde für einen Drehverschluss.
Aus Fig. 9 und 1 1 geht klar hervor, dass die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 in einem Anliege-Bereich 7b, der innerhalb des hülsenförmigen Abschnitts 2 des Stabilitätselementes 1 liegt, eine wesentlich kleiner Wandstärke aufweist als in den Bereichen, die nicht an das Stabilitätselement 1 anliegen, nämlich beim unteren Bodenbereich 7a und beim verengten Halsteil 11. Die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 im Anliege-Bereich 7b ist kleiner als 0.4mm, vorzugsweise kleiner als 0.2mm, insbesondere kleiner als 0.1 mm. Es kann hier eine Wandstärke gewählt wer- den, die kleiner ist als die bei PET-Flaschen gängigen Wandstärken.
Damit im Anliege-Bereich 7b eine gewünschte minimale Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 entsteht, wird der Vorformling 6 entsprechend ausgebildet und für das Streckblasen entsprechend vorgewärmt. Für die oben und unten gegebenenfalls gewünschten grösseren Wandstärken weist der Vorformling 6 entsprechende Bereiche auf. Die Erwärmung des Vorformlings 6 wird so durchgeführt, dass die Bereiche, welche sehr dünn werden sollen, mehr erwärmt werden als Bereich die eine höhere Wandstärke beibehalten sollen. Beim Streckblasen wird zuerst mit einem in den Vorformling 6 hinein gestossenen Streckelement der Vorformling in seiner Länge ausge- dehnt. Während dieser Ausdehnung reduziert sich die Wandstärke im späteren Anliege-Bereich 7b. Anschliessend wird mit einem in den gestreckten Vorformling 6 eingebrachten Fluid, Luft oder gegebenenfalls Wasser, die Wand des Vorformlings 6 mit dem Anliege-Bereich 7b radial an den hülsenförmigen Abschnitt 2 des Stabilitätselementes 1 ausgedehnt. Gleichzeitig wird der untere Bodenbereich 7a und der verengten Halsteil 1 1 durch das Ausdehnen des Vorformlings 6 in die Form der Blasform umge- formt. Dabei werden die Wandstärken beim unteren Bodenbereich 7a und beim verengten Halsteil 1 1 nur wenig reduziert.
Fig. 12 zeigt einen Dosenkörper 10 in der Form einer Aerosoldose, bei der in der Seitenan- sieht im mittleren und unteren Bereich das Stabilitätselement 1 und am oberen Ende der streckgeblasene Hohlkörper 7 erkennbar ist.
Fig. 13 bis 15 zeigen schematisch Herstellungsschritte einer erfindungsgemässen Getränkedose. In der linken Bildhälfte ist jeweils eine Ausführung dargestellt bei der der streckge- blasene Hohlkörper 7 bzw. der Vorformling 6 oben etwas über das Stabilitätselement 1 vorsteht. In der rechten Bildhälfte ist jeweils eine Ausführung dargestellt bei der der streckgeblasene Hohlkörper 7 oben auf gleicher Höhe endet wie das Stabilitätselement 1. Der beim Streckblasen verwendete Vorformling 6 umfasst am oberen Abschlussbereich mit der Zugangsöffnung einen exakt geformten Randbereich 19, der etwas nach aussen vorsteht, so dass er zum Halten des Vorformlings 6 geeignet ist. Bei der auf der rechten Seite dargestellten Ausführungsform wird der Randbereich 19 auf einen entsprechend geformten Randbereich des Stabilitätselementes 1 aufgelegt. Bei der auf der linken Seite dargestellten Ausführungsform steht der Randbereich 19 etwas noch oben über das Stabilitätselement 1 vor. Beim Streckblasen des Vorformlings 6 wird der Randbereich 19 zwischen ei- nem an den Randbereich 19 angepassten Haltebereich der Blasform und dem für das Blasen eingeführten Dorn gehalten. Der Vorformling 6 wird vorgängig so temperiert, dass er nach dem Streckblasen im hülsenförmigen Abschnitt des Stabilitätselementes eine sehr kleine und im Bodenbereich eine wesentlich grössere Wandstärke aufweist. Das hülsenförmige Stabilitätselement 1 weist beim Dosenboden lediglich eine untere
Querschnittverengung 1 a und keinen Abschlussboden auf. Der Dosenboden wird von einem unteren Bodenbereich 7a des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 gebildet. Damit der Bodenbereich 7a die benötigte Stabilität gewährleistet, wird ausgehend von einem unteren Endbereich des hülsenförmigen Stabilitätselements 1 am unteren Bodenbereich 7a eine grössere Wandstärke ausgebildet als im oberen Bereich. Es versteht sich von selbst, dass anstelle des Bodenbereichs 7a mit grösserer Wandstärke auch ein Stabilitätselement 1 mit Absch!ussboden und ein dünner Bodenbereich 7a verwendet werden kann.
Am oberen Ende des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 und gegebenenfalls des Stabilitäts- elementes 1 ist über einer Verengung der obere Randbereich 19 ausgebildet, an dem ein Deckel 17 über eine Falzverbindung 18 zu befestigen ist. Der Deckel 17 umfasst eine Aufdrücköffnung 17a und der Dosenkörper 10 weist somit die Merkmale der verbreiteten Getränkedosen auf. Fig. 14 zeigt einen Zwischenschritt beim Ausbilden der Falz- bzw. Doppelfalzverbindung 18, wobei ein Abschnitt des oberen Randbereichs 19 horizontal nach aussen umgeformt ist und in einer entsprechenden Nut des Deckels 17 aufgenommen ist. Durch das weitere Umformen des äusseren Randes des Deckels 17 und des darin aufgenommenen oberen Randbereichs 19 entsteht die Falzverbindung 18. Vorzugsweise wird der obere Randbereich 19 für mindestens eine seiner Umformungen erwärmt. Bei der links dargestellten Ausführungsform ist der Deckel 17 nur am streckgeblasenen Hohlkörper 7 befestigt. Dies ist dann besonders vorteilhaft, wenn das Wandmaterial des Stabilitätselementes 1 aufgrund einer kleinen Wandstärke für die Falzverbindung nicht genügend präzise umgeformt werden kann. Bei der rechts dargestellten Ausfüh- rungsform ist der Deckel 17 am streckgeblasenen Hohlkörper 7 und am Stabilitätselement 1 befestigt.
Es versteht sich von selbst, dass der Deckel 17 erst nach dem Befüllen der Dose befestigt wird. Gegebenenfalls wird anstelle der Falzverbindung 18 eine Klebe- oder Sie- gelverbindung vorgesehen. Der streckgeblasene Hohlkörper 7 bildet eine Innenbe- schichtung des Dosenkörpers 10, die mit einer Innenbeschichtung des Deckels 1 7 dicht verbunden wird. Wenn die mechanische Verbindung zwischen Dosenkörper 10 und Deckel 17, wie je auf der linken Seite der Fig. 13 bis 15 dargestellt, nur über den oberen Rand 19 des streckgeblasenen Hohlkörpers 7 ausgebildet ist, so muss dessen oberer Rand 19 die gewünschte mechanische Stabilität gewährleisten. Wenn sich auch das Stabilitätselement 1 in die Falzverbindung 18 erstreckt, wie je auf der rechten Seite der Fig. 13 bis 15 dargestellt, so kann der streckgeblasene Hohlkörper 7 auch beim oberen Rand 19 eine kleine Wandstärke aufweisen.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen von Dosenkörpern (10) mit einem um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel (12), der sich entlang der Dosenachse über eine Dosenhöhe von einem Dosenboden (3) zu einem Abschluss- insb. Ventilbereich (9) erstreckt, wobei der Dosenmantel (12) zumindest in einem vom Dosenboden (3) ausgehenden Abschnitt der Dosenhöhe ein Stabilitätselement (1 ) mit einem hülsen- förmigen Abschnitt (2) aufweist, das einen streckgeblasenen Hohlkörper (7) um™ schliesst, wobei die Zugangsöffnung zum Innenraum des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) den Abschluss- insb. Ventilbereich (9) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der an einem Vorformling (6) durchgeführte Streckblasschritt zum Ausbilden des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) im Stabilitätselement (1 ) durchgeführt wird, wobei der Streckblasschritt so durchgeführt wird, dass nach dem Streckblasschritt ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) an einem Bereich der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (2) des Stabilitätselements (1) anliegt.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätselement (1 ) aus Metall gebildet ist und der Streckblasschritt zum Ausbilden des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) in einer Blasform (4) durchgeführt wird, in welche vor dem Streckblasschritt das Stabilitätselement (1) eingelegt wird, wobei der Vorformling (6) für den Streckblasschritt vortemperiert wird, die Vortemperierung vor dem Einführen des Vor- formlings (6) in die Blasform (4) durchgeführt wird und/oder am Ende des Streckblasschritts im streckgeblasenen Hohlkörper (7) ein so hoher Druck aufgebaut wird, dass das Stabilitätselement (1) zumindest in Teilbereichen an der Blasform (4) radial nach aussen umgeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätselement (1 ) mit dem hülsenförmigen Abschnitt (2) einen Abschlussboden (3) umfasst und dass der Streckblasschritt so durchgeführt wird, dass nach dem Streckblasschritt ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) an einen Bereich der Innenseite des Abschlussbodens (3) anliegt, wobei der Abschlussboden (3) den Dosenboden (3) bildet.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabilitätselement (1) im Übergangsbereich vom hülsenförmigen Abschnitt (2) zum Abschlussboden (3) Durchtrittsöffnungen umfasst, und die Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) nach dem Streckblasschritt im Wesentlichen an der gesamten Innenseite des Stabilitätselements (1) anliegt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenseite des hülsenförmigen Abschnitts (2) des Stabilitätselements (1 ) bereits vor dem Durchführen des Streckblasschritts eine Dekorschicht ausgebildet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dekorschicht auf Flachmaterial aufgetragen wird, das anschliessend zum hülsenförmigen Abschnitt (2) des Stabilitätselements (1) umgeformt wird und dass vorzugsweise am hülsenförmigen Abschnitt (2) ein Abschlussboden (3) befestigt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am hülsenförmigen Abschnitt (2) des Stabilitätselements (1) in Richtung der Dosenachse vom Dosenboden gegen den Abschluss- insb. Ventilbereich (9) hin mindestens in einem Teilbereich eine Querschnittverengung ausgebildet wird, vorzugsweise im Endbereich, der dem Abschluss- insb. Ventilbereich (9) zugewandt ist. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) beim Abschluss- insb. Ventilbereich (9) über das Stabilitätselement (1 ) vorsteht und dort eine Wandstärke ausgebildet wird, die mindestens viermal, vorzugsweise mindestens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitäts- elements (1 ).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) beim Ventilbereich (9) einen Ventilsitz (8) umfasst, der vorzugsweise bereits bei der Herstellung des Vorformlings ausgebildet wird, und dass der streckge- blasene Hohlkörper (7) einen verengten Halsteil (11) und insbesondere eine Eingriffsform (16) für einen Aerosoldosen-Deckel umfasst.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) so ausgebildet wird, dass er beim Abschlussbereich eine Öffnung mit Gewinde für einen Drehverschluss aufweist, wobei die Öffnung mit Gewinde bereits bei der Herstellung des Vorformlings ausgebildet wird und dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) einen verengten Halsteil (1 1) umfasst.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abschlussbereich am streckgeblasene Hohlkörper (7) ein Randbereich ausgebildet wird, an dem ein Deckel, insbesondere mit einer Aufdrücköffnung, über eine Falzverbindung zu befestigen ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) so ausgebildet wird, dass sein unterer Bodenbereich
(7a) den Dosenboden bildet, wobei ausgehend von einem unteren Endbereich des hülsenförmigen Stabilitätselements (1 ) am unteren Bodenbereich (7a) eine Wandstärke ausgebildet wird, die mindestens viermal, vorzugsweise mindestens achtmal, so gross ist wie die Wandstärke des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) in einem mittleren Achsabschnitt des Stabilitätselements (1 ).
13. Dosenkörper (10) mit einem um eine Dosenachse verlaufenden Dosenmantel (12), der sich entlang der Dosenachse über eine Dosenhöhe von einem Dosenboden (3) zu einem Ventilbereich (9) erstreckt, wobei der Dosenmantel (12) zumindest in ei- nem vom Dosenboden (3) ausgehenden Abschnitt der Dosenhöhe ein Stabilitätselement (1) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (2) aufweist, das einen streckgeblasenen Hohlkörper (7) umschliesst, wobei die Zugangsöffnung zum Innenraum des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) den Abschluss- insb. Ventilbereich (9) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass der streckgeblasene Hohlkörper (7) aus einem Vorformling (6) mittels eines Streckblasschritts im Stabilitätselement (1) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (2) geformt ist und ein Bereich der Aussenseite des streckgeblasenen Hohlkörpers (7) an einem Bereich der Innenseite des hülsenförmigen Abschnitts (2) des Stabilitätselements (1 ) anliegt. 14. Dosenkörper (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosenkörper eine Aerosoldose oder eine Getränkedose ist.
15. Vorrichtung zum Herstellen eines Dosenkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchführbar macht.
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