Hinweis auf verwandte Anmeldungen

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Schweizer Patentanmeldungen Nr. 01920/04 und 275/05, die am 19. November 2004 resp. 15. Februar 2005 eingereicht wurden und deren ganze Offenbarung hiermit durch Bezug aufgenommen wird.

Hintergrund

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ver- fahren nach Anspruch 1, eine Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 9 sowie Deckelringe nach den Ansprüchen 23 und 24.

Stand der Technik

Verpackungen aus verschiedensten Materialien, insbesondere Blechverpackungen, oder Hybridverpackungen, sind bekannt und werden auf vielfältige Weise eingesetzt. Für viele Verpackungen z.B. für Lebensmittel oder im Be- reich von Farben und Ölen etc. existiert ein Massenmarkt; es werden jedoch auch Spezialverpackungen nachgefragt.

Kunststoff-Verpackungen bzw. Kunststoff-Ver¬ packungsteile wie Deckel, verschließbare Ausgüsse, auf- reissbare Ausgüsse, Verschraubverschlüsse etc. können billig im Spritzgussverfahren hergestellt werden und sind z.B. zur Verpackung von leicht verderblichen Lebensmit¬ teln geeignet. Solche Verpackungen werden mechanisch eher wenig beansprucht; besitzen jedoch kompliziert gestaltete Teile, manchmal bewegliche Teile, welche mit hoher Präzi- sion gefertigt werden müssen.

Blech-Verpackungen besitzen hohe mechanische Stabilität und dienen der Langzeit-Aufbewahrung verschie-

denster Inhalte wie Lebensmittel, Farben und Lacke bis hin zur Munition oder weiteren für kürzere oder längere Zeit zu schützenden Inhalten. Der Natur der Sache nach sind wieder verschliessbare Blech-Verpackungen schwierig herzustellen und selten, insbesondere dann, wenn der In¬ halt beim wieder verschließen zuverlässig isoliert und von Umwelteinflüssen abgeschlossen werden soll.

Hybrid-Verpackungen können verschiedene Vor¬ teile vereinen: eine dem Deckel zugeordnete Aufreissfolie wird erst dann entfernt, wenn der Inhalt nach evtl. län¬ gerer Lagerdauer konsumiert werden soll. Vor allem Kunst¬ stoffdeckel sind für einen erneuten Verschluss geeignet, da ihre vergleichsweise weiche Oberfläche in der Art eines Dichtelements am Öffnungsrand der Verpackung an- liegt, wenn der Rand durch den Gebrauch oder während der Lagerung nicht zu sehr verformt worden ist. Entsprechend ist es vor allem bei größeren Verpackungen notwendig, den Verpackungskörper steif auszubilden, was durch je nachdem aufwändige Verbundmaterialien erreicht werden kann. Für einige Anwendungen sind deshalb Verpak- kungselemente bekannt geworden, welche einen Bespannungs¬ träger, z.B. einen Deckelring aus Blech, wie Weissblech oder Aluminium, aufweisen, der mit einer Folie bespannt ist. Die Folie überspannt und verschliesst die Entnahme- Öffnung der Verpackung. Nach Entfernen der Folie kann ein wiederverwendbarer Deckel zum temporären Verschluss der Entnahmeöffnung eingesetzt werden, wobei die Stabilität des Deckelrings die Verschliesswirkung beeinflusst. Unab¬ hängig von der Frage der Wiederverschliessbarkeit können solche Deckelringe z.B. durch Bördelung an einen Verpak- kungskörper aus Blech angeformt werden, mit dem Vorteil, dass dann ein Deckel aus Blech entfällt, der entweder mit dem Dosenöffner geöffnet oder aufwändig als geritzter Aufreissdeckel hergestellt werden muss. Deckelringe der genannten Art werden bevor¬ zugt auf Linearmaschinen (oder auch auf den aufwändig konstruierten Karussellmaschinen) hergestellt. Bei Line-

armaschinen handelt es sich um eine Anordnung von hinter¬ einander geschalteten Bearbeitungsstationen, welche durch einen taktgesteuerten Transport für zu bearbeitende Teile miteinander verbunden sind und ebenfalls taktgesteuert betrieben werden, so dass während jedem Takt jede Ar¬ beitsstation ihren Arbeitsschritt an dem gerade passie¬ renden Werkstück ausführt.

Eine bekannte Maschine der genannten Art zeigt Figur 1. Schematisch dargestellt sind eine als Li- nearmaschine 1 ausgebildete Bearbeitungsmaschine, mit ei¬ nem durch sie hindurch verlaufenden, z.B. als Ketten¬ transport 2 ausgebildeten Vorschub für zu bearbeitende Teile, der die weiteren Bearbeitungsstationen bedient:

Vorgesehen ist ein Magazin 3 für Deckelringe 20 (Figur 2) , in der die Ringe 20 vereinzelt und taktwei¬ se an den Transport 2 übergeben werden können, so dass sie im Bearbeitungstakt die weiteren Bearbeitungsstatio¬ nen passieren und schließlich über eine Ausgabestation 6, inzwischen mit einem Folienzuschnitt bespannt, aus der Maschine 1 ausgegeben werden können.

Eine Positionierungsstation 4 ist als Kombi¬ station für mehrere Arbeitsschritte ausgebildet und in Figur 3 näher dargestellt. Der Station 4 wird eine in der Figur nicht gezeigte Folienbahn zugeführt, aus welcher erstens Folienzuschnitte ausgestanzt und, zweitens, auf dem Deckelring 20 positioniert werden. Unmittelbar auf die Positionierung erfolgt, drittens, die Verbindung von Folienzuschnitt und Deckelring 20. (Bevorzugt ist die Fo¬ lienbahn, und damit der ausgestanzte Folienzuschnitt, mit einem durch Erwärmung aktivierbaren Klebstoff beschich¬ tet, was erlaubt, die Verklebung unter Erwärmung von Dek- kelring 20 und/oder des Folienzuschnitts vorzunehmen) . Der dann mit dem Folienzuschnitt bespannte Deckelring 20 gelangt anschließend über den Kettentransport 2 in eine Falz- und Prägestation 5.

In dieser wird eine allfällige, am Folienzu¬ schnitt vorgesehene Aufreisslasche umgefalzt, so dass Sie

an diesen anliegt, und gegebenenfalls eine Prägung in den Folienzuschnitt eingebracht- Die Station 6 dient, wie er¬ wähnt, als Ausgabestation für die mit einer Folie be¬ spannten Deckelringe 20. Anstelle der Begriffe „Verklebung bzw. ver¬ kleben" werden im Stand der Technik für die vorliegende Verbindungstechnik auch die Begriffe „Siegelung oder sie¬ geln" verwendet.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen mit einer Folie bespannten, aus Blech, z.B. Weißblech be¬ stehenden, als Deckelring 20 ausgebildeten Bespannungs¬ träger gemäss Stand der Technik. Er kann einen Außen¬ durchmesser von 56 Millimeter oder weniger, aber auch bis zu 153 Millimeter oder mehr aufweisen. Dessen äusserer Rand 21 dient der späteren Verbindung mit dem Körper einer Verpackung, sei diese ebenfalls aus Weißblech oder aus einem anderen, metallischen oder nichtmetallischen Material. Dass Ringinnere besteht aus einem Wandabschnitt 22, an welchem sich eine Schulter 23 anschließt, die wie- derum durch einen umgefalzten inneren Rand 24 begrenzt ist. Durch den Wandabschnitt 22 wird einerseits die eher empfindliche Verbindungsstelle zwischen Deckelring 20 und Folienzuschnitt 30 in das geschützte Innere des Deckel¬ rings 20 verlegt und andererseits eine Anlagefläche für einen wieder verwendbaren Deckel, welcher zur Entlastung der Figur nicht weiter dargestellt ist, geschaffen. Der innere Rand 24 ist umgefalzt, damit bei entferntem Foli¬ enzuschnitt 30 keine Verletzungsgefahr durch den scharfen Blechrand besteht. Im Gesamten verleiht diese mehrfach gefalzte Struktur dem Deckelring 20 erhebliche mechani¬ sche Stabilität.

Der Folienzuschnitt 30 kann aus einer Ver¬ bundfolie mit verschiedenen Schichten bestehen; er be¬ sitzt jedenfalls, wie oben erwähnt, an einer Außenseite eine Schicht eines vorzugsweise durch Wärme aktivierbaren Klebstoffs wie Polyethylen oder Polypropylen etc. Es liegt jedoch durchaus im Bereich der Erfindung, dass der

Klebstoff nicht fest auf der Folie aufgebracht ist, z.B. separat zugeführt wird. Die anderen Schichten können me¬ tallischer oder nichtmetallischer Natur sein, je nach den bevorzugten Eigenschaften der Folie bezüglich mechani- scher Festigkeit, Korrosionsresistenz oder Konservie¬ rungsfähigkeiten etc..

Wie die Figur zeigt, überlappen sich Folien¬ zuschnitt 30 und Schulter 23 in einer durch einen Pfeil angedeuteten Überlappungszone 31. Die KlebeVerbindung 32 ist allerdings nicht in der ganzen Überlappungszone 31 ausgebildet, sondern nur in einer Verbindungszone 33. Ein äusserster Randabschnitt 34 des Folienzuschnitts 30 ver¬ bleibt unverklebt. Die Zone 33 und der Abschnitt 34 sind ebenfalls durch Pfeile in der Figur angedeutet. Der Folienzuschnitt 30 überspannt die Öffnung

25 des Deckelrings 20. Obschon in der Figur ein rotati- onssymmetrischer Bespannungsträger abgebildet ist, werden auch nicht runde, d.h. ovale, rechteckige und weitere Formen mit einem Folienzuschnitt bespannt und zum genann- ten Zweck eingesetzt; die erfindungsgemässe Lehre kann uneingeschränkt auf alle Konfigurationen von Bespannungs¬ trägern angewendet werden und ist nicht auf den in den Figuren rund dargestellten Deckelring 20 eingeschränkt. Der Begriff „Deckelring" ist in diesem weiten Sinn zu verstehen.

Die Überlappungszone 31 besitzt eine Breite von 3 mm und die Verbindungszone 33 eine Breite von 2 mm, was bei einem häufigen Außendurchmesser des Deckelrings 20 von z.B. 76 mm oder auch mehr einen Berstdruck (das heißt einen Druck, bis sich der verklebte Folienzuschnitt von Deckelring löst) von 2 Bar oder höher erlaubt.

Figur 3 zeigt die im Stand der Technik be¬ kannte Positionierungsstation 4 von Figur 1 im Quer¬ schnitt. Bewegliche Teile sind durch den die Richtung der Hin-und Herbewegung andeutenden Doppelpfeil gekennzeich¬ net; unbewegliche Teile durch das die feste Befestigung in der Station 3 andeutende Symbol. Zur Entlastung der

Figur weggelassen sind die Antriebe für die beweglichen Teile sowie weitere Organe der Station 4, welche für de¬ ren Funktion notwendig sind/ der Fachmann kann weggelas¬ sene Teile und Organe dieser konventionellen Bearbei- tungsstation jederzeit aus eigener Kenntnis ergänzen.

Die Figur zeigt Transportnocken 17 des Ket¬ tentransports 2, welche einen Deckelring 20 verarbei¬ tungsfähig stützen. Unter dem Deckelring 20 befindet sich ein Auflager 40 mit einer Stützfläche 41 für die Schulter 23 des Deckelrings 20. Fährt das Auflager 40 nach oben, schlägt es mit der Stützfläche 41 an der Schulter 23 an und hebt den Deckelring 20 ebenfalls mit nach oben.

Eine Folienbahn 43 ist durch die gestrichelte Linie angedeutet und verläuft quer durch die Positionie- rungsstation 4.

Ein Folienschneidwerkzeug 45 mit einem Messer 46 und einer Greifer 47 aufweisenden Greiferzange ist derart angeordnet, dass die Folienbahn 43 durch die Grei¬ ferzange hindurch verläuft und von dieser über eine Schliessbewegung festgeklemmt und angehoben werden kann.

Oberhalb der Greiferzange 47 befindet sich das Messer 46, welches eine gegen unten weisende Schneid¬ kante 48 aufweist. Die Schneidkante 48 besitzt die Form des auszustanzenden Folienzuschnitts 30. Durch den Zugriff der Greiferzange 47 wird die Folienbahn 43 in ihrer Lage fixiert. Verfährt die Greiferzange 47 anschließend nach oben, gelangt die Foli¬ enbahn 43 in Kontakt mit der Schneidkante 48; verfährt die Greiferzange 47 noch weiter nach oben, stanzt das Messer 46 einen Folienzuschnitt 30 aus der Folienbahn 43 aus. Der Umriss des Folienzuschnitts 30 entspricht der Aussenkontur der Schneidkante 48.

Weiter dargestellt in der Figur ist ein als Stempel 50 ausgebildetes Positionierungsmittel für den Folienzuschnitt 30, mit einem wirksamen Oberflächenbe¬ reich 51, und einem von diesem umschlossenen Unterdruck¬ abschnitt 52, in welchem durch eine in der Figur nicht

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dargestellte Leitung durch Absaugen von Luft ein Unter¬ druck erzeugt werden kann.

Während dem Stanzvorgang ist der Stempel 50 in einer oberen Endlage derart gegenüber der Greiferzange und dem Messer 46 angeordnet, dass sein wirksamer Ober¬ flächenbereich 51 in der durch die Schneidkante 48 des Messers 46 aufgespannten Ebene liegt. Entsprechend legt sich die Folienbahn 43 während dem Stanzvorgang an den Oberflächenbereich 51 an. Die gleichzeitige Aktivierung eines Unterdruckes im Unterdruckabschnitt 52 hat zur Fol¬ ge, dass der ausgestanzte Folienzuschnitt 30 am Oberflä¬ chenbereich 51 haften bleibt. Bewegt sich nun der Stempel 50 mit dem auf ihm haftenden Folienzuschnitt 30 nach un¬ ten, in seine untere Endlage, kann er den Folienzuschnitt 30 auf der Schulter 23 des auf dem Auflager 40 ruhenden Deckelrings 20 klebefähig positionieren. Stempel 50 und Auflager 40 befinden sich dann in Verklebeposition und schließen über deren einander unmittelbar zugewendeten Oberflächenbereiche, nämlich des Oberflächenbereichs 51 und der Stützfläche 41, Folienzuschnitt 30 und Deckelring 20 für eine Verklebung im Kontakt zwischen sich ein. In der Figur nicht dargestellte Heizelemente, welche vor¬ zugsweise im Auflager 40 und in Stempel 50 angeordnet sind, erzeugen die notwendige Wärme, um in Verklebeposi- tion die auf der Folie befindliche Kleberschicht zu ver¬ flüssigen und so den Klebevorgang auszulösen. Stempel 50 und Auflager 40 wirken als Mittel zur Verklebung für den Folienzuschnitt 30 und den Deckelring 20.

Je nach Art der verwendeten Folie bzw. der verwendeten Klebemasse kann für den Verklebungsschritt zusätzlich Druck auf die Verbindungszone 33 aufgebracht werden. Durch einen entsprechend ausgebildeten Antrieb wird dann der Stempel 50 mit der notwendigen Kraft gegen unten gepresst, wo dann der Deckelring 20 mit dem Folien- zuschnitt 30 zwischen den Oberflächenbereichen 41 und 51 verpresst wird.

Zusammenfassend fahren Auflager 40 und Stem¬ pel 50 voneinander weg, damit der Transport 2 einen neuen Deckelring 20 in Arbeitsposition bringen bzw. damit ein mit dem Folienzuschnitt 30 bespannter Deckelring 20 aus der Station 3 abgeführt werden kann, und fahren aufeinan¬ der zu, um den Folienzuschnitt 30 auszustanzen, auf dem Deckelring 20 zu positionieren und schliesslich zu ver¬ kleben.

Besonders vorteilhaft an der in Figur 3 ge- zeigten Konfiguration ist, dass sie verschiedene Funktio¬ nen in einer einzigen Bearbeitungsstation vereint, wobei mit dem Ausstanzen eines Folienzuschnitts 30, abgesehen vom Abstand, seine Position gegenüber der Schulter 23 des Deckelrings 20 bereits definiert ist. Einmal entfällt so der Aufwand für eine separate Station (wie sie in Stand der Technik ebenfalls bekannt ist) zum Ausstanzen von Fo¬ lienzuschnitten 30, ebenso entfällt dann eine notwendige zusätzliche Zuführ- und Positioniereinrichtung. Die ge¬ zeigte Konfiguration erlaubt so eine wesentlich erhöhte Taktrate bis in den Bereich von 80 bis 100 Takten pro

Min, weil die bisher notwendige, in erheblichem Maß zeit¬ raubende Lagepositionierung entfällt.

Nachteilig an der in der Figur 3 gezeigten Konfiguration ist, dass die BewegungsVorgänge (Ausstanzen des Folienzuschnitts 30 und Absenken des Stempels 50 in Verklebeposition) immer noch einen erheblichen Teil der Taktzeit in Anspruch nehmen, so dass für den Verklebevor¬ gang selbst nur noch eine beschränkte Restzeit zur Verfü¬ gung steht, mit der Konsequenz, dass die Taktrate nicht weiter gesteigert werden kann.

Darstellung der Erfindung

Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungsmaschine bereitzustellen, welche eine Taktrate von über 100 Takten pro Minute er¬ laubt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 9.

Dadurch, dass der Verklebungsvorgang in meh- rere Teilschritte zerlegt wird, steht für die Verklebung mehr Zeit zur Verfügung, als es einem einzelnen Takt der Bearbeitungsmaschine entspricht. Damit kann die Taktzeit verkürzt bzw. die Taktzahl erhöht werden. Dadurch, dass für die Positionierung des Folien∑uschnitt 30 auf dem Deckelring 20 die oben beschriebene konventionelle Posi¬ tionierungsstation weiterhin einsetzbar ist, kann die Po¬ sitionierung des Folienzuschnitts 30 auf den Deckelring 20 weiterhin auf einfache Weise ohne zusätzliche Positio¬ nierungsmittel vorgenommen werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des er- findungsgemässen Verfahrens nach Anspruch 3 kann über die gestellte Aufgabe hinaus ein verbesserter Deckelring 20 gemäss Anspruch 23 bzw. ein verbesserter mit einer Folie bespannter Deckelring 20 gemäss Anspruch 24 hergestellt werden: Da der erste Verklebungsschritt in der Positio¬ nierungsstation 4 nur in einem vorbestimmten Teilbereich 56 (s. Figur 6a) der Verbindungszone 33 zwischen Folien¬ zuschnitt 30 und Deckelring 20 erfolgt, kann der zusätz¬ liche Verklebungsschritt in der weiteren Bearbeitungssta- tion im bisher nicht verklebten, äußersten Randabschnitt 34 des Folienzuschnitts 30 vorgenommen werden, mit der Konsequenz, dass sich die notwendige Breite der Schulter 23 von 3 mm auf 2 mm reduziert (wie auch zu Fig. 6a und Fig. 6b erläutert) . Die verringerte Breite der Schulter bewirkt einerseits eine erhebliche Materialersparnis, da bei der Massenproduktion von Verpackungen der Materialverbrauch den höchsten Kostenanteil bildet; andererseits eine ver¬ besserte Funktionalität, da die Verpackung im Gebrauch durch Umkippen noch besser bzw. nun nahezu vollständig entleert werden kann.

Wie eingangs geschildert, kommen die Vorteile der Erfindung insbesondere in einer als Linearmaschine ausgebildeten Bearbeitungsmaschine zum Tragen, da die Taktzeit verringert und damit der Takt erhöht werden kann. In einer Karrussellmaschine besteht das Problem der Taktzeit insofern nicht, als der Durchmesser des Kar- russells der benötigten Verarbeitungszeit anpassbar ist. Wo z.B. räumliche Gründe den Durchmesser eines Kar- russells begrenzen, ergeben sich die Vorteile der Erfin- düng analog auch bei einer Karrussellmaschine.

Unabhängig von der Verarbeitungszeit bzw. der geometrischen Auslegung ist augenscheinlich, dass wie oben beschrieben durch das Verfahren nach Anspruch 3 Dek- kelringe nach Anspruch 23 oder Anspruch 24 neu auch auf einer Karrussellmaschine verwendet bzw. hergestellt wer¬ den können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwen¬ dungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen An¬ sprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:

Figuren 1-3 den erläuterten Stand der Tech- nik;

Figur 4 schematisch eine erfindungsgemässe, als Linearmaschine ausgebildete Bearbeitungsmaschine,

Figur 5 scherαatisch einen Ausschnitt einer weiteren Bearbeitungsstation 7 der Maschine von Figur 4 zur Ausführung des weiteren Verklebungsschritts,

Figur β a einen Querschnitt durch einen Dek- kelring 20, der in der Positionierungsstation 4 mit dem Folienzuschnitt 30 in einem vorbestimmtem Teilbereich 56 der Verbindungszone 33 verklebt wird, Figur 6 b einen Querschnitt durch den Deckel¬ ring 20 von Figur 6 a, der in der weiteren Bearbeitungs-

Station 7 dem zusätzlichen Verklebungsschritt unterworfen wird, und

Figur 7 einige Beispiele für die Ausbildung der ersten, vorbestimmt teilweisen Verklebung und des er- gänzenden weiteren Verklebungsschritts.

Wege zur Ausführung der Erfindung

In Figur 4 ist die Bearbeitungsmaschine von Figur 1 dargestellt, erfindungsgemäss ergänzt um eine weitere Bearbeitungsstation 7 sowie um Vorwärmstationen 8 bzw. 8' . Eine Steuerung 10 ist über Datenleitungen 11 be¬ triebsfähig mit den Stationen 3 bis 8' sowie dem Trans¬ port 2 verbunden. In der Vorwärmstation 8 sind Heizmittel vor¬ gesehen, welche z.B. durch Induktion die durch den Trans¬ port 2 der Positionierungsstation 4 zugeführten Deckel¬ ringe 20 vorwärmen. Ebenso besitzt die Vorwärmstationen 8' solche Heizmittel, um die aus der Positionierungssta- tion 4 abgegebenen Deckelringe 20 (mit dem bereits z.B. in einem vorbestimmten Teilbereich der Verbindungszone 33 verklebten Folienzuschnitt 30) in Wärme zu halten, also z.B. eine Abkühlung zu verhindern bzw. auf eine gewünsch¬ te Temperatur zu bringen, bevor in der weiteren Bearbei- tungsstation 7 der zusätzliche Verklebungsschritt vorge¬ nommen wird.

Figur 5 zeigt einen Ausschnitt aus der weite¬ ren Bearbeitungsstation 7, in welcher der zusätzliche Verklebungsschritt erfolgt, und welche in ihrem Aufbau grundsätzlich der Positionierungsstation 4 entspricht. Allerdings ist ein Folienschneidwerkzeug 45 nicht vorge¬ sehen. Dargestellt sind Mittel zur fortgesetzten Verkle¬ bung des Deckelrings 20 mit dem Folienzuschnitt 30, näm¬ lich ein Auflager 49 und ein Stempel 55 mit den zugehöri- gen, einander unmittelbar zugewendeten Oberflächenberei¬ chen 60 und 70. Der mit einem Folienzuschnitt 30 teilwei-

se verklebte Deckelring 20 ist durch die Transportnocken 17 verarbeitungsfähig gehalten.

Wie in der Positionierungsstation 4 können in der Bearbeitungsstation 7, wenn das Auflager 49 und der Stempel 55 voneinander weggefahren sind, Deckelringe 20 zwischen diese eingefahren bzw. aus diesen ausgegeben werden; ebenso befinden sich Auflager 49 und Stempel 55, gegeneinander gefahren, in Verklebeposition für die fort¬ gesetzte Verklebung und schließen den Deckelring 20 mit seinem Folienzuschnitt 30 in Klebeposition und im Kontakt zwischen sich ein.

Die wirksamen Oberflächenbereiche 60,70 be¬ sitzen vorzugsweise eine andere Ausgestaltung bzw. Geome¬ trie als diejenige der wirksamen Oberflächenbereiche 41,51 und wirken entsprechend vorzugsweise in ungleiche Bereiche der Verbindungszone 33 von Deckelring 20 und Fo¬ lienzuschnitt 30 ein, wie dies in Figur 7 beispielhaft gezeigt ist.

Zur Verdeutlichung der hintereinander erfol- genden Verklebungsschritte zeigen die Figuren 6 a und 6 b denselben Deckelring 20, der sich (zuerst) gemäss Figur 6a in der Positionierungsstation 4 befindet und dann (im nächsten Takt) gemäss Figur 6b in der weiteren Bearbei¬ tungsstation 7. Die Figuren sind derart übereinander an- geordnet, dass mit Hilfe der gestrichelten, punktierten und gekreuzten Linien der Fortschritt der Verklebung er¬ kannt werden kann.

Zwischen der gestrichelten und der gekreuzten Linie wird die Überlappungszone 31 von Schulter 23 und Folienzuschnitt 30 markiert. Vorliegend, und vorteilhaf¬ terweise, entspricht die Überlappungszone 31 zugleich der Verbindungszone 33 zwischen Deckelring 20 und Folienzu¬ schnitt 30. Dies im Unterschied zum konventionellen Dek- kelring 20 nach Figur 1, wo die Verbindungszone 33 weni- ger breit ist als die Überlappungszone 31, und damit ein äußerster Randabschnitt 34 unverklebt verbleibt, was nachteilig ist.

Wie erwähnt zeigt Figur βa den Deckelring 20 in der Positionierungsstation 4, mit bereits positionier¬ tem Folienzuschnitt 30, im Moment der Verklebung. Der Deckelring 20 ruht mit der Schulter 23 auf der Stützflä- che 41 des Auflagers 40. Der Stempel 50 ist über seine wirksame Oberfläche 51 in Kontakt mit dem Folienzuschnitt 30, wobei sich die wirksame Oberfläche 51 und die Stütz¬ fläche 41 in einer zwischen der punktierten und der ge¬ kreuzten Linie gelegenen Uberdeckungszone 53 überdecken. Im Auflager 40 und/oder im Stempel 50 ange¬ ordnete Heizmittel (welche zur Entlastung der Figur weg¬ gelassen sind) erwärmen die einander zugewendeten Ober¬ flächenbereiche 41,51, so dass in der Überdeckungszone 53 die Verklebung erzeugt wird. Da diese weniger breit ist als die Verbindungszone 33, ergibt sich vorerst eine Ver¬ klebung nur im entsprechenden vorbestimmten Teilbereich 56 der Verbindungszone 33.

Da für das Ausstanzen des Folienzuschnitts 30 der Stempel 50 in das Innere des hülsenartig ausgebilde- ten Messers 46 zurück gezogen werden muss, kann sein Au¬ ßendurchmesser nicht größer sein als der Innendurchmesser des die Schneidkante 48 tragenden Abschnitts des Messers 46, mit der Folge, dass der noch unverklebte Randab¬ schnitt 34 nicht vermieden werden kann. Figur 6b zeigt den Deckelring 20 in der wei¬ teren Bearbeitungsstation 7, wo der zusätzliche Verkle- bungsschritt ausgeführt wird. Der Deckelring 20 ist im Bereich der Überdeckungszone 52 zwischen der Stützfläche 60 des Auflagers 49 und der wirksamen Oberfläche 70 des Stempels 55 eingespannt. Zur Entlastung der Figur wieder¬ um weggelassene Heizmittel im Auflager 45 und/oder im Stempel 55 erwärmen die Oberflächen 60,70, soweit dies für die Verklebung notwendig ist. Da die Überdeckungszone 52 der Verbindungszone 33 entspricht (und somit breiter ist als die Überdeckungszone 53), wird diese nun voll¬ ständig verklebt und der vorbestimmte Teilbereich 56 (Fi¬ gur 6a) gleichzeitig durch erneute Erwärmung überklebt.

Vorzugsweise, aber nicht zwingend, kann die Überdeckungszone 52 auch so bemessen werden, dass ein vergleichsweise sehr kleiner Randbereich 36 immer noch unverklebt bleibt, damit eventuell während dem Klebevor- gang gegen den Rand der Verbindungszone 33 quellende Kle¬ bemasse nicht nach aussen austritt und den Deckelring verschmutzt.

Bevorzugt weist die Verbindungszone 33 eine Breite von zwei mm auf, was bei aus bekannten Folien (z.B. ALUFIX von Alcan) gestanzten Folienzuschnitten 30 mit einem Durchmesser bis zu 96 Millimeter einen Berst¬ druck von über 2 Bar ermöglicht. Ein hoher Berstdruck ist z.B. dann notwendig, wenn der Verpackungsinhalt sterili¬ siert werden soll . Die Dicke des die Schneidkante 48 tragenden

Abschnitts des Messers 46, so wie es im Stand der Technik Verwendung findet und in Figur 3 bzw. 6a dargestellt ist, beträgt ca. einen Millimeter, mit der Folge, dass die Überdeckungszone 53 ebenfalls eine Breite von einem MiI- limeter aufweist, was dann auch für den noch unverklebten Randabschnitt 34 zutrifft.

Im zusätzlichen Verklebungsschritt kann der vorbestimmte Teilbereich 56, wie bereits angedeutet, ohne weiteres noch einmal überklebt (das heißt durch Wärmeein- trag noch einmal dem Verklebungsprozess unterworfen) wer¬ den. Alternativ, je nach Folie bzw. verwendeter Klebema¬ sse, kann auch die Lage der Überdeckungszone 52 aus¬ schließlich (oder teilweise) komplementär zum vorbestimm¬ ten Teilbereich 56 gewählt werden, so dass sich die Über- deckungszone 52 und der vorbestehende Teilbereich 56 zur Verbindungszone 33 ergänzen (siehe Figur 7) .

Bei Verwendung der oben beschriebenen, bevor¬ zugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Lehre ge¬ nügt es somit, die Schulter 23 des Deckelrings 20 mit einer Breite von nur 2 mm auszubilden, im Gegensatz zum Stand der Technik, wo die notwendige Schulterbreite 3 Millimeter beträgt: Figur 6 a zeigt, dass in einer Posi-

tionierungsstation 4 gemäss Stand der Technik auf Grund der Lage des Messers 46 eine Verklebung über die gesamte Überlappungszone 31 nicht möglich ist.

Bei einer weiteren Ausführungsform besitzt die Verbindungszone 33 eine Breite von weniger als 2 mm, bis zu I ₇ -O mm und der vorbestimmte Teilbereich eine sol¬ che von 1,5 bis 0,5 mm.

Figur 7 zeigt schematisch eine Ansicht einer Verbindungszone 33, unterteilt in vier Sektoren A, B, C und D. Jeder Sektor dient der Darstellung eines Ausfüh¬ rungsbeispiels dafür, wie die erste Verklebung in der Po¬ sitionierungsstation 4 und der darauffolgende, weitere Verklebungsschritt in der Bearbeitungsstation 7 vorgenom¬ men werden können. Die Sektoren A und B sind unterteilt in Untersektoren A 1 und A 2 bzw. B 1 und B 2, wobei im ersten Untersektor eine Überklebung und im zweiten Sektor eine komplementäre Verklebung dargestellt ist.

Der Untersektor A 1 zeigt die Verhältnisse gemäss den Figuren 6a und 6b. Der vorbestimmte Teilbe- reich 56 liegt auf der Innenseite der Verbindungszone 33; ein Bereich der weiteren Verklebung 61 (entsprechend der Überdeckungszone 52 von Figur 6b) entspricht der gesamten Verbindungszone 33, so dass der vorbestimmte Teilbereich 56 (noch einmal) überklebt wird. Im Gegensatz dazu zeigt der Sektor A 2 eine komplementäre Verklebung, da nach dem vorbestimmten Teil¬ bereich 56 ein ergänzender Teilbereich 62 durch den wei¬ teren Verklebungsschritt verklebt wird. Ein Überkleben findet nicht statt. Die Rücksprungzone von Stempel 55 und/oder Auflager 49 (in der weiteren Bearbeitungsstation 7) entspricht in ihrer Kontur dem kontaktwirksarαen Ober¬ flächenbereich von Stempel 50 und/oder Auflager 40 in der Positionierungsstation 4, d.h. der Überdeckungszone 53. Eine Überklebung kann dann vorteilhaft sein, wenn während der ersten Verklebung im vorbestimmten Teil¬ bereich 56 die Verklebung nicht vollständig ausgebildet worden ist, sei es durch zu kurze Verweildauer in der Be-

arbeitungsstation 4 oder durch ungenügende Wärmezufuhr im vorbestimmten Teilbereich 56.

Eine für vollständige Verklebung zu kurze Verweildauer in der Bearbeitungsstation 4 kann gewählt werden, wenn die Taktzahl so hoch, das heißt die Taktzeit so kurz ausfällt, das das Ausstanzen und Positionieren des Folienzuschnitts 30 zu viel von der zur Verfügung stehenden Taktzeit konsumiert. Eine ungenügende Wärmezu¬ fuhr kann sich dann ergeben, wenn der Temperaturgradient zu groß gewählt werden müsste, um innerhalb der zur Ver¬ fügung stehenden Resttaktzeit die vollständige Durchwär¬ mung der Klebemasse zu gewährleisten oder aus anderen Gründen die Temperatur unter der für das vollständige Verfliessen der Klebemasse notwendigen Höhe gehalten wer- den soll.

Der Fachmann kann im konkreten Fall, d.h. je nach verwendeter Folie, Taktzeit, geometrische Ausbildung des vorbestimmten Teilbereichs 56 und geforderter Bean- spruchbarkeit der Verklebung (Berstdruck) , gegebenenfalls durch Versuche, zwischen komplementärer Verklebung und Überklebung (allenfalls teilweiser Überklebung) wählen.

Sektor B zeigt einen vorbestimmten Teilbe¬ reich 57, der nicht mehr am inneren Rand des Verbindungs¬ bereichs 33 liegt, sondern schmaler und gegen dessen Mit- te hin versetzt ist; bevorzugt beträgt die Breite des Teilbereichs 57 0,5 mm, kann aber auch von diesem Mass abweichen. Solch eine Konfiguration kann gewählt werden, wenn der Folienzuschnitt 30 in der Positionierungsstation 4 nach der Positionierung nur angeheftet werden und die Verklebung hauptsächlich in der Bearbeitungsstation 7 stattfinden soll. Wiederum zeigt der Untersektor B 1 den vorbestimmten Teilbereich 57 sowie den Bereich der weite¬ ren Verklebung 64 im Fall des Überklebens und der Unter¬ sektor B 2 die ergänzenden Teilbereiche 63,63' im Fall der komplementären Verklebung.

Sektor C zeigt einzelne, in einem regelmässi- gen Muster verteilte, vorbestimmte Unterbereiche 58, wel-

che in der Positionierungsstation 4 verklebt werden. Ein ergänzender Teilbereich 65 wird dann in der weiteren Be¬ arbeitungsstation 7 komplementär verklebt; wie oben aus¬ geführt kann auch eine vollständige Überklebung vorgenom- men werden. Verteilte, vorbestimmte Unterbereiche 58 wer¬ den dadurch erzeugt, dass im wirksamen Oberflächenbereich 51 (Figur 6a) durch Abtragung von Oberflächenmaterial Rücksprünge eingearbeitet werden, so dass die Oberfläche 51 den Verbindungsbereich 33 nur noch in den gewollten Unterbereichen 58 berühren kann. Ebenso für die ergänzen¬ de Teilfläche 65 des Stempels 55 etc.

Verteilte Oberflächenbereiche 58 kann der Fachmann z.B. anstelle eines schmalen, ununterbrochenen Teilbereichs 57 je nach Folie und Verklebungsparametern vorsehen, z.B. dann, wenn eine Folien bei der Verklebung nicht zur Verwerfung neigt, also punktweises Vorheftung genügt oder aus anderen Gründen angezeigt 'ist.

Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit zeigt Sektor D, wo der vorbestimmte Teilbereich 59 sich längs und quer durch den Verklebungsbereich 33 erstreckt, was im Fall einer Folie sinnvoll sein kann, die bei der Ver¬ klebung oder beim anschliessenden Transport zur Verwer¬ fung neigt. Der Bereich der weiteren Verklebung 66 kann komplementär oder via Überklebung verklebt werden. Gege- benenfalls ist bei dieser Anordnung ein unverklebter

Randbereich unvermeidlich oder der Teilbereich 59 nicht über die ganze Breite der Zone 33 auszudehnen.

Weiter ist es für gewisse Anwendungen gün¬ stig, wenn sowohl die erste Verklebung in der Positionie- rungsstation 4 als auch die zweite Verklebung in der Be¬ arbeitungsstation 7 in der ganzen Verbinzungszone 33 er¬ folgen, mit der Konsequenz, dass die ganze Klebeverbin¬ dung zweimal ausgebildet wird. Die ÜberdeckungsZonen 52 und 53 sind dann identisch, ebenfalls allfällige Rück- sprünge in den wirksamen Oberflächenbereichen von Stempel und Auflager.

Z.B. im Fall kürzester Taktzeiten ist es vor¬ teilhaft, durch die Vorwärmstation 8 den Deckelring 20 vorzuwärmen bzw. durch die Vorwärmstation 8' den Deckel¬ ring mit dem teilweise verbundenen Folienzuschnitt 30 in Wärme zu halten bzw. noch weiter aufzuwärmen, so dass die Klebemasse optimal vorgewärmt, vorzugsweise kurz vor dem Zustand des Verfliessens, dem weiteren Verklebungsvorgang ausgesetzt wird.

Die Erfindung, obschon am Beispiel einer Li- nearmaschine erläutert, ist, wie oben erwähnt, nicht auf die Anwendung in einer Linearmschine beschränkt, das Ver¬ fahren bzw. die Ausbildung der Bearbeitungsstationen kön¬ nen in anderen Bearbeitungsmaschinen, wie einer Karrus¬ sellmaschine, eingesetzt werden. Es liegt im Bereich der Erfindung, den Ver¬ klebungsvorgang in mehr als zwei Takte aufzuteilen und entsprechend noch weitere Bearbeitungsstationen für zu¬ sätzliche Verklebungsschritte vorzusehen.

Obschon das erfindungsgemässe Verfahren sowie die erfindungsgemässe Vorrichtung anhand der Herstellung von mit einem Folienzuschnitt bespannten Deckelringen aus Weissblech erläutert sind, sind diese nicht auf Weiss¬ blech beschränkt; z.B. Aluminium oder irgend ein anderes Blech sind zur Anwendung der erfinderischen Lehre gleich geeignet, einschliesslich Deckelringe aus Nichtmetall, soweit sie die geforderten mechanischen Eigenschaften, z.B. im Hinblick auf Temperaturfestigkeit, aufweisen.

Zudem können nicht nur Deckel gemäss der vor¬ liegenden Erfindung mit einer Folie bespannt werden, son- dern auch Wandabschnitte einer Verpackung, die z.B. eine Rippenstruktur aufweisen, die mit Folienabschnitten oder einer Folienbahn zu bespannen ist.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevor¬ zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb

des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.