DD285319A5

DD285319A5 - Metalldosendeckel und verfahren zur formung von metalldosendeckeln

Info

Publication number: DD285319A5
Application number: DD88320672A
Authority: DD
Inventors: Peter J Heyes; Anthony O Robert
Original assignee: �@�@��@��k��
Priority date: 1987-10-15
Filing date: 1988-10-12
Publication date: 1990-12-12
Also published as: GB2211164B; DE3867025D1; AU2547988A; DK292489D0; ATE70511T1; TR24070A; ZA887617B; HUT50307A; US4946063A; FI92674C; TR23930A; GB2211164A; WO1989003350A1; KR890701432A; CN1033603A; GR3003756T3; FI92674B; KR950011152B1; TR26797A; GB8823933D0

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Metalldosendeckel mit daran haftender Aufreißlasche urjd ganz speziell einen Metalldosendeckel, mit einer eingeritzten Linie, die eine Fläche des Metalldosendeckels markiert, die sich durch Ziehen entlang der eingeritzten Linie lösen läßt, wodurch eine Öffnung entsteht, sowie einer Aufreißlasche mit einem Schaft, die an der Oberseite der Fläche angebracht ist, wobei die Oberseite des Metalldosendeckels und die Unterseite des Schafts der Aufreißlasche mit einer Polymerschicht versehen sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Herkömmliche, leicht öffnende Dosendeckel verfügen über eine Metallaufreißlasche, die mit einem im Metall geformten Niet derjenigen Fläche gesichert wird, die durch eine eingeritzte Linie markiert ist. Die Verwendung eines Niets erfordert den Einsatz eines relativ weichen, formbaren Metalls für den Dosendeckel, der demzufolge relativ dick sein muß, um einem Innendruck oder Vakuum standhalten zu können, während der Niet aufgrund von Beschädigungen der Schutzschichten auf dem Metall, verursacht durch die Formung des Niets, korrosionsanfällig ist. In der EP-PS Nr.82305528.0, Veröffentlichungsnummer 0078525A1, ist bereits zur Befestigung einer Aufreißlasche an der eingeritzten Fläche ein Haftmittel-ohne Niet-vorgeschlagen worden. Für eine entsprechende Haftung und einen Schutz ist der Einsatz spezieller Außenlacke mit den damit verbundenen Kostennachteilen erforderlich. Dabei wäre das Haftmittel genau aufzubringen und zu dosieren, es würde relativ langsam haften, wodurch sich die Verfahrenszeit erhöhen würde.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand an Fertigungszeit und Kosten für einen Metalldosendeckel zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem Metalldosendeckel mit einer Aufreißlasche aus Metall und einem auf der Oberseite angebrachten Schaft sowie Polymerschichten auf der Obei seite des Metalldosendeckels und der Unterseite des Schaftes die Aufreißlasche ohne einen Niet a-jf dem Metalldosendeckel so zu befestigen, daß eine gute Haftung und ein Schutz zwischen den sich berührenden Schutzschienten gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zumindest die Oberfläche der Polymerschicht des Schaftes auf demselben Monomer basiert wie das Polymer von mindestens der Oberfläche der Schicht an der Oberseite des Metalldosendeckels und die Oberflächen direkt miteinander verschweißt sind.

Aufgrund von Schutzschichten auf dem Metalldosendeckel und der Aufreißlasche, die direkt miteinander verschweißt sind, lassen sich die mit dem Einsatz von Haftmitteln einhergehenden Nachteile umgehen. Eine gute Haftung und ein guter Schutz lassen sich gewährleisten, wenn die Verfahrenszeit zur Formung des Metalldosendeckels relativ kurz gehalten werden kann. Aufgrund des fehlenden Niets kann des weiteren ein dünnerer, härterer Stahl für den Dosendeckel verwendet werden, und die Kosten für das Metall verringern sich entsprechend. Die Schicht an der Aufreißlasche läßt sich thermisch auf die Schicht des Dosendeckels schweißen, oder sie kann ultraschallgeschweißt werden. Mit dem Ultraschallschweißen kann die Naht ausgeführt werden, ohne daß das Metall oder irgend ein Teil der Schutzschicht, außer dem beim Schweißen direkt beteiligten Teil, erwärmt werfen muß. Somit lassen sich jegliche Risiken thermischer Induktionseffekte neben der Schweißnaht, wie zum Beispiel Rekristallisation von Polypropylen oder Polyester oder Erweichen der Schutzschicht neben der Schweißnaht während des Schweißens, was, wenn sie im weichen Zustand berührt wird, zu Schaden führen kann, vermeiden. Die Verfahrenszeit zum Abkühlen wird ebenfalls umgangen, oder zusätzliche Ausrüstung zum Abkühlen der betroffenden Fläche ist nicht erforderlich. Vorzugsweise sind sowohl die Ober- als auch die Unterseite des Metalldosendeckels mit Polymerschutzschichten versehen, die gleichzeitig mittels bekannter Verfahren, aufgebracht wurden.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform verfügen sowohl die Schutzschichten an der Oberseite des Metalldosendeckels als auch an der Unterseite des Schafts der Aufreißlasche über eine Außenschicht aus Polyamid. In diesem Fall bestehen vorzugsweise beide Schichten aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyl- oder Anhydridgruppen ist, und einer Außenschicht aus einem auf der Innenschicht des Klebharzes haftenden Polyamid. Ein bevorzugtes Klebharz ist ein mit Maleinsäureanhydridpropfpolymer modifiziertes Polypropylen, das 0,05 bis 0,5 Maleinsäureanhydrid enthält und auf einem statistischen Äthylen/Propylen-Kopolymer basiert. In einer alternativen Ausführungsform bestehen sowohl die Schicht an der Oberseite des Metalldosendeckels als auch die an der Unterseite des Schafts der Aufreißlasche aus einem Polyolefin oder verfügen über eine Außenschicht aus einem Polyolefin. In diesem Falle bestehen beide Schichten vorzugsweise aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyl- oder Anhydridgruppen ist und mit einer Außenschicht aus einem auf der Innenschicht des Klebharzes haftenden Polyolefin.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform verfügen sowohl die Schicht an der Oberseite des Metalldosendeckels als auch die an der Unterseite des Schaftes der Aufreißlasche über eine Außenschicht aus einem Polyester. In diesem Falle bestehen beide Schichten vorzugsweise aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem im wesentlichen nichtkristallinen linearen Polyester mit einem Erweichungspunkt unter 150°C und einem Schmelzpunkt zwischen 15O⁰C und 240⁰C und mit einer Außenschicht aus einem linearen Polyester mit einem Schmelzpunkt über 220°C, wie zum Beispiel Polyethylenterephthalat. Eine Mittelrippe am Schaft der Aufreißlasche paßt über einen vorspringenden Teil am Metalldosendeckel. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Formung eines Metalldosendeckels, der mit einer eingespritzten Linie versehen ist, die eine Fläche markiert, die sich durch Ziehen entlang der eingeritzten Linie unter Bildung einer Öffnung lösen läßt, und einer Metallaufreißlasche mit einem an der Oberseite der Fläche angebrachten Schaft, bei der der Metalldosendeckel aus einem Metallausgangsstoff geformt wird, der an seiner Oberseite mit einer Polymerschutzschicht versehen ist, bei der mindestens die Oberfläche auf demselben Monomer basiert wie das Polymer der Oberfläche, zumindest jedoch der Schicht auf der Oberseite des Metalldosendeckels, und die ebenfalls auf die Unterseite des Schafts der Aufreißlasche aufgetragen ist. Die Schichtoberfläche an der Unterseite des Schafts der Aufreißlasche ist dann direkt mit der Oberfläche der Polymerschicht an der Oberseite des Metalldosendeckels verschweißt.

Dort, wo die Schichten thermisch geschweißt werden, lassen sich die Aufreißlasche und der Metalldosendeckel zusammenführen und unter Druck in Übereinstimmung halten, während Wärme zum Verschmelzen der Schichten miteinander auf den Schaft geleitet wird. Wärme kann mit Hilfe eines elektrischen Heizelementes auf die Oberseite des Schafts geleitet werden. Wahlweise kann die Wärme durch Induktionsheizung zugeführt werden.

Dort, wo Ultraschallschweißen zum Verschmelzen der Schichten eingesetzt wird, läßt sich das Ultraschallschweißen durchführen, indem ein Vibrationselektrodenarm auf die Oberseite des Schafts der Aufreißlasche aufgebracht wird, während der Metalldosendeckel auf einem Amboß lagert. Frequenzen von 20000 Spielen pro Sekunde sind effektiv und können durch einen Aluminium- oder vorzugsweise durch einen Titanelektrodenarm aufgebracht werden.

um Verbundfolien mit einer Außenschicht aus einem Polyolefin, sollte das Polyolefin der Außenschicht vorzugsweise ein Polypropylen oder ein Äthylen-Propylen-Kopolymer sein. Diese Schicht enthält vorzugsweise ein anorganisches Antihaftmittel mit einer Teilchengröße von 0,5 bis 5 Mikrometer, wie zum Beispiel Synthesesilika.

Die Klebharzschicht in einer Verbundfolie kann ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyl- oder Anhydridgruppen sein, wie oben erwähnt. Typische Säuren für die Herstellung solcher säuremodifizierten Polymere sind äthylen-ungesättigto Karboxylsäuren, wie zum Beispiel Akrylsäure, Methakrylsäure, Maleinsäure, Fumarinsäure, Krotonsäure und Itakonsäure. Typische Anhydride für denselben Zweck sind äthylen-ungesättigte Karboxyxlanhydride, wie zum Beispiel Maleinanhydrid.

Die Säuregruppen können als Kopolymere von Äthylen, zum Beispiel Äthylen/Akrylsäure (EAA) oder Äthylen/Methakrylsäure (EMAA), vorhanden rein. Normalerweise liegt die Säurokonzentration zwischen 5 und 15%.

Die Säuremodifikation der säuremodifizierten Polymere wird zum Beispiel durch Aufpolymerisieren von Maleinanhydrid zu einem Polyolefin, wio zum Beispiel Polypropylen, Polyäthylen, Äthylen-Propylen oder Äthylen-Vinylazetat-Kopolymer, erreicht.

Die Aufpolymerisation kann durch Verfahren, wie die Reaktion von Maleinanhydrid mit gelöstem Polyolefin in einem organischen Lösungsmittel und unter Einsatz eines freien Radikalkatalysators, wie zum Beispiel Dibenzoylperoxid oder Dikumylperoxid, eingeleitet werden. Wahlweise läßt sich ein aktives Zentrum in das Polymer unter Nutzung energinreicher Strahlung, wie Gamma- oder Röntgenstrahlen, und anschließender Reaktion des entstandenen Materials mit dem Anhydrid einführen.

Das durch Anhydrid aufpolymerisation modifizierte Polyolefin kann mit einem weiter unmodifiziertem Polyolefin unter Bildung eines Klebharzes verdünnt werden, wobei der Gehalt an aufpolymerisierter Säure (d.h. Aufpolymerisationsgrad) vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,6 Prozent liegen soll, am besten bei 0,2 ± 0,05 Prozent, gemessen durch Infrarotansorptionsanalyse bei 1790cm"¹ an einem bei 200°C vorgetrockneten Harz zur Umwandlung der Säurefunktionalität in eine Anhydridfunktionalität.

Das nichtmodifizierte Verdünnungspolyolefin kann dasselbe Polyolefin sein, das zur Herstellung des säuremodifizierten Polyolefins verwendet worden ist, oder es kann sich um ein anderes Polyolefin handeln. So lassen sich zum Beispiel ein säuremodifiziertes Polyäthylen niedriger Dichte (LDPE) oder ein lineares Polyäthylen geringer Dichte (LLDPE) mit Polypropylen verdünnen, oder ein säuremodifiziertes Polypropylen kann mit einem Polypropylen oder einem statistischen Äthylen-Propylen-Kopolymer verdünnt werden.

Mit der Innenschicht des Klebharzes wird beabsichtigt, die Außenschicht aus Polyolefin auf der Metalloberfläche zu binden.

Insbesondere dann, wenn es sich bei der Polyolefinaußenschicht um ein Polypropylenhomopolymer oder ein Äthylen-Propylen-Kopolymer handelt, ist die Basis des Klebharzes der inneren Bindeschicht ein Polypropylen oder ein statistisches Äthylen-Propyler "'opolymur.

Vorzugsweise betagt der Schmelzindex des Klebharz.:s für eine Klebharzschicht auf der Grundlage von Polypropylen 3 bis 30gm/10 Minuten, gemessen bei 230°C gemäß ASTM-Versuch, Nummer D1238. Besonders bevorzugte Klebharzschichten

basieren auf statistischen Äthylen-Propylen-Kopolymeren oder auf Mischungen aus linearem Polyäthylen geringer Dichte (LLDPE) mit Polypropylen.

Ein besonders bevorzugtes säuremodifiziertes Giefinkopolymer ist das maleinanhydridmodifizierte Äthylen-Vinylazetat.

Die Bindeharzschicht ist vorzugsweise durchgehend und zwischen 1 und 10 Mikrometer dick, und die Außenschicht hat vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 30 Mikrometer.

mit einer Außenschicht aus einem Polyamid, so sollte jede Folie eine Vielzahl von Schichten gemäß nachfolgender Reihenfolge enthalten:

- eine Innenschicht at/s einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxy- oder Anhydridgruppen ist

- eine Schicht aus einem Polyolefin

- eine weitere Schicht aus einem Klebharz, des wie für die Innenschicht definiert ist und

- eine Schicht aus einem Polyamid.

Die Polyamidschicht in der erfindungsgemäßen Mehrschichtmetallfolie ist vorzugsweise Nylon 6, Nylon 66, Nylon 11 oder Nylon 12.

Vorzugsweise ist das Polyolefin in der Schicht ein Polypropylen oder Polyäthylen oder ein Äthylen-Propylen-Kopolymer. Falls erwünscht, können andere Polyolefine, wie zum Beispiel Polymethylpenten, eingesetzt werden. Das Klebharz in den Schichten ist ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxy- oder Anhydridgruppen, wie oben beschrieben.

Mit der Innenschicht des Klebharzes wird beabsichtigt, die Schicht aus Polyolefin auf der Metalloberfläche zu binden. Handelt es sich bei der Polyolsfinschicht um ein Polyäthylen, so ist die Basis des Klebharzes der inneren Bindeschicht vorzugsweise ein Polyäthylen oder ein Äthylen-Kopolymer. Ist die Polyolefinschicht ein Polypropylenhomopolymer oder ein Äthylen-Propylen-Kopolymer, so ist die Basis des Klebharzes der inneren Bindeschicht vorzugsweise ein Polypropylen oder ein statistisches Äthylen-Propylen-Kopolymer.

Mit weiteren Schichten aus einem Klebharz wird beabsichtigt, die Polyamidaußenschicht auf der Polyolefinschicht zu binden; die weitere Klebharzschicht basiert vorzugsweise auf Polyäthylen oder Polypropylen. Am besten verfügen die Polyolefine in der Folie über eine Propylengrundlage.

Vorzugsweise beträgt der Schmelzindex des Klebharzes für eine Klebharzschicht auf Polypropylengrundlage 3 bis 30gm/10 Minuten, gemessen bei 23O⁰C gemäß ASTM-Versuch, Nummer D1238.

Besonders bevorzugte Klebharzschichten basieren auf statistischen Äthylen-Propylen-Kopolymeren oder auf Mischungen aus Polyäthylen geringer Dichte (LDPE) mit Polypropylen oder auf Mischungen aus linearem Polyäthylen geringer Dichte (LLDPE) mit Polypropylen.

Ein besonders bevorzugtes säuremodifiziertes Olefinkopolymer ist maleinanhydridmodifiziertes Äthylen-Vinylazetat. Die Innenschicht des Klebharzes in der Polymerverbundfolie ist vorzugsweise durchgehend und 1 bis 10 Mikrometer dick, am besten 2 bis 5 Mikrometer.

Die weitere Schicht des Klebharzes in der Polymerverbundfolie ist vorzugsweise durchgehend und 1 bis 10 Mikrometer dick, am besten 2 bis 5 Mikrometer.

Falls erwünscht, können insbesondere in der Schicht an der Oberseite des Metalldosendeckels jede der Schichten auf herkömmliche Weise pigmentiert werden, zum Beispiel mit Titandioxid. Die bevorzugte Verteilung für eine Pigmentation ist in der Polyolefinschicht oder in der Polyolefinschicht und der Polyamidschicht. Vorzugsweise kann die Polyamidschicht anorganische Antihaftmittel, wie zum Beispiel Synthesesilika mit einer Teilchengröße zwischen 0,5 und 5 Mikrometer, enthalten.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen

Fig. 1: eine perspektivische Draufsicht eines Metalldosendeckels mit einer Aufreißlasche im Teilschnitt; Fig. 2: einen Teil des Schnittes H-Il nach Fig. 1;

Fig.3: einen Teil des Schnittes HI-III nach Fig. 1 in einem größeren Maßstab; Fig. 4: die Draufsicht einerzweiten Ausführungsform des Metalldosendeckels mit einer daran angebrachten Aufreißlasche zur vollständigen Öffnung;

Fig. 5: einen vergrößerten Teil des Schnittes V-V nach Fig. 4;

Fig. 6: eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5, in der jedoch der Metalldosendeckel in der Anfangsphare des Off η ns gezeigt wird; Fig. 7: die Draufsicht einer dritten Ausführungsform dos Metalldosendeckels mit einer relativ kleinen Off, lung; Fig. 8: einen Querschnitt des Metalldosendeckels aus Fig. 7;

Fig. 9: eine vergrößerte Teilansicht des Metalldosendeckels aus Fig. 7 und 8 in der Anfangsphase des Öffnens und Fig. 10: einen Ausschnitt einer alternativen Form für die eingeritzte Linie.

Wie in Fig. 1 zu sehen ist, verfügt ein Metalldosendeckel 10 über eine Mittelplatte 11 mit einer nach außen erweiterten Kante 12 und einem runden Umfang 13 für das Doppelnahtschweißen an einer Dosenseitenwand (nicht abgebildet) Die Mittelplatte 11 ist mit einer eingeritzten Linie 14 versehen, die eine nahezu trapezförmige Fläche umschließt, und der dem Mittelpunkt der Mittelplatte 11 nächste Teil der Fläche ist mit einem nach oben vorspringenden Teil 22 versehen (s. Fig. 2). An der Fläche sind eine Aufreißlasche 16 aus Metall mit einem Zugring 17 und einem Schaft 18 sowie einer Mittelrippe 23 angebracht, wie nachfolgend beschrieben, um die Fläche vom Metalldosendeckel 10 unter Bildung einer Öffnung lösen zu können. Die Mittelrippe 23 paßt auf den vorspringenden Teil 22 zum Fixieren der Aufreißlasche 16 auf dem Metalldosendeckel 10.

Der Metalldosendeckel 10 wird aus Blech geformt, wie zum Beispiel aus 0,33 mm dickem Aluminiumlegierungsstahl oder 0,3 mm dickem elektrolytisch verchromten Stahl, der gleichzeitig mit einer Folie aus einem Polyolefinmaterial beschichtet worden ist, wodurch eine Schicht 19 an der Oberseite des Motalldosendeckels 10 gebildet und mit einer Folie aus einem anderen polymeren Material, wodurch eine Schicht 20 an der Unterseite des Metalldosendeckels 10 gebildet wird.

Die Aufreißlasche 16 wird ebenfalls aus Blech mit unterschiedlichen Polymerschichten an jeder Seite geformt; die Seite, die die Unterseite der Aufreißlasche 16 bildet, und insbesondere ihr Schaft 18, sind mit einer Schicht 21 aus einem Polyolefinmaterial versehen, das sich direkt auf die Schicht 19 an der Oberseite des Metalldosendeckels 10 schweißen läßt.

Die Schicht 19 kann eine Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyl- oder Anhydridgruppen ist, und einer Außenschicht aus einem Polyolefin, die auf der Innenschicht des Klebharzes haftet, sein.

Bei der Formung des Metalldosendeckels 10 werden die Aufreißlasche 16 und der Metalldosendeckel 10 zusammengeführt und

unter Druck in Übereinstimmung gehalten, während Wärme auf den Schaft 18 der Aufreißlasche 16 zum Verschmelzen der Schichten 21; 19 aufgebracht wird und folglich zum sicheren Verschweißen der Aufreißlasche 16 mit der trapezförmigen Fläche des Metalldosendeckels 10. Die Wärme kann mit Hilfe eines elektrischen Heizelementes auf die Oberseite des Schafts 18 geleitet oder durch Induktionsheizen erzeugt werden. Wahlweise kann das direkte Schweißen der Schichten 21; 19 durch Ultraschallschweißen erfolgen, wobei auf die Oberseite des Schafts 18 ein Elektrodenarm aufgebracht wird, während der Metalldosendeckel 10 auf einem Amboß 47 lagert.

In Fig.4 bis 6 umfaßt der Metalldosendeckel 10 eine Aufreißlasche 30, deren Unterseite auf der Oberfläche einer kreisförmig entfernbaren Mittelplatte 31 haftet, markiert durch eine eingeritzte Linie 32 in einem Dosendeckel 33, wodurch bei Entfernung der Mittelplatte 31 eine vollständige Öffnung entsteht.

Der Dosendeckel 33 wurde aus einem elektroverchromter Verbundstahl (ECCS - manchmal als TFS bezeichnet) ausgestanzt und gezogen, der auf einer Polypropylenfolie haftet, die auf der Oberseite des Dosendeckels 33 eine Schicht 34 bildet. Die Polypropylenfolie ist vorzugsweise eine Verbundfolie mit einer Klebharzschicht, normalerweise 3 μ dick, von einem säuremodifizierten Polypropylen mit Karboxyl- und Anhydridgruppen und einer Polypropylenschicht mit einer Dicke von 30μ.

Der ECCS ist vorzugsweise ungefähr 0,2 mm dick.

Die Mittelplatte 31 umfaßt einen Außenring 35, einen Mittelring 36 sowie eine v/eitere Mittelplatte 37, die alle miteinander durch ein Krümmungsstück verbunden ist, so daß sich die gesamte entfernbare Mittelplatte 31 Druckveränderungen anpassen läßt, die auftreten, wenn eine gefüllte Dose, geschlossen mit einem Dosendeckel 33, einer Wärmebehandlung ausgesetzt wird, wie es bei Lebensmitteln der Fall sein kann.

Eine im wesentlichen ebene Platte 38, am besten in Fig. 5 zu sehen, ist von dem Außenring 35 und dem Mittelring 36 sowie einem Teil der Mittelplatte 37 aus erhöht, wodurch eine Fläche für die Aufreißlasche 30 entsteht.

Die Aufreißlasche 30 ist aus einem Aluminiumschichtstoff, aus Zinnblech oder ECCS mit einer Folie 39 aus Polypropylen an seiner Unterseite gestanzt, derart, daß sie über ein Ringstück 40, ein Brückenstück 41 sowie über zwei Seitenstücke 42 verfügt, die sich vom Ringstück 40 über das Brückenstück 41 erstrecken und in einem Scheitelstück 43 zusammenlaufen. Eine biegsame Lasche 44 verbindet das Scheitelstück 43 mit einem Schaft oder einer Verbindungszunge 45, die als rund dargestellt ist, die jedoch zur Schaffung einer entsprechenden Haftfläche auch in jeder anderen geeigneten Form ausgebildet sein kann. Eine erhöhte Wulst 46 an der ebenen Platte 38 ragt zwischen Kerben im Brückenstück 41 und der Verbindungszunge 45 heraus, wie in Fig. 4 und 5 zu sehen ist, so daß bei Anbringen der Aufreißlasche 30 auf der Platte 38 die Wulst 46 eine Drehung der Aufreißlasche 30 verhindert und absichert, daß das Scheitelstück 43 direkt an der eingeritzten Linie 32 bearbeitungsbereit liegt.

In Fig. 5 ist zu sehen, daß die Folie 39 aus Polypropylen der Aufreißlasche 30 mit der Schicht 34 aus Polypropylen in Kontakt steht, mit der die ebene Platte 38 überzogen ist und die gezeigte wird, wie sie auf einem Amboß 47 lagen. Ein Schweißwerkzeug 48, in Strichlinie eingezeichnet, soll betätigt werden, um die Folie 39 aus Polypropylen der Aufreißlasche 30 mit der Schicht 34 aus Polypropylen der Platte 38 zu verschweißen und somit die Aufreißlasche 30 fest am Dosendeckel 33 anzubringen. Geeignete Möglichkeiten zum Schweißen sind das Ultraschallschweißen oder wahlweise der Einsatz eines Heizschweißstabos, von dem aus die Wärme durch das Laschenmetall zum Polypropylen geleitet wird. Für das Ultraschallschweißen kann der

Schweißelektrodenarm aus Aluminium oder vorzugsweise aus Titan bestehen. Frequenzen von 20000 Spielen pro Sekunde sind zur Erzeugung einer Festnaht wirksam.

Es ist wünschenswert, daß der Zugring 40 gestützt wird, um jegliches Risiko eines zufälligen Öffnens zu umgehen. Dies ist durch das Anbringen von zwei von der Mittelplatte 31 ausgehenden Wülsten 49 zu erreichen, wodurch der Rand des Zugrings 40 gehalten wird.

In Fig. 6 ist der Zugrinn 40 angehoben, so daß die biegsame Lasche 44 nachgibt und als Gelenk für das Scheitelstück 43 fungiert, das eindringt und die ingeritzte Linie 32 durchtrennt. Es ist anzumerken, daß das Gelenk zwischen der Verbindungszunge 45 und der ebenen Platte 38 ungestört bleibt, da seine Beanspruchung hauptsächlich eine Zugbelastung ist. Jede Form des Ablösens wurde durch Falten der biegsamen Lasche 44 auf ein Minimum reduziert. Wurde erst einmal durch Anheben des Zugrings 40 die eingeritzte Linie 32 eingerissen, so kann durch weiteres Ziehen am Zugring 40 die gesamte eingeritzte Linie 32 durch Bildung einer vollständigen Öffnung durchtrennt werden.

Wird die Anstrengung größer, die für das Einreißen erforderlich ist, besteht die Möglichkeit, in die eingeritzte Linie 32 einen gebogenen Bördelrand 50 (nur in Fig. 4 als Strichlinie dargestellt) einzubauen, so daß eine größere Länge der eingeritzten Linie 32 am Anfang durch Anheben der Aufreißlasche 30 durchtrennt wird. Der Vorteil besteht darin, daß das nachfoglende Ziehen der Aufreißlasche 30 näher in Richtung des Ziehens entlang der eingeritzten Linie 32 erfolgt.

Fig. 7 zeigt einen Dosendeckel 60, der zum Verschließen einer mit Bier oder anderen Getränken gefüllten Dose geeignet ist und über eine relativ kleine Öffnung wie die in Fig. 1 bis 3 verfügt. Der Dosendeckel 60 umfaßt eine Aufreißlasche 61, die an einem zu öffnenden Teil 62 des Dosendeckels 60 haftet.

Der Dosendeckel 60 ist aus ECCS-Verbundstahl mit einer Polypropylenfolie wie zuvor gestanzt worden, derart, daß er über eine Mittelplatte 63 mit einer Folienschicht 64 aus Polypropylen an seiner Oberseite verfügt. Eine geritzte Linie 65 in der Mittelplatte 63 markiert den zu öffnenden Teil 62, der ungefähr trapezförmig ist.

Die Aufreißlasche 61 ist ebenfalls aus ECCS-Verbundstahl mit einer Polypropylenfolie gestanzt und umfaßt einen Zugring 66 und ein Scheitelstück 67, das mit dem Zugring 66 durch ein paar Seitenstreifen 68 verbunden ist, die mit dem Zugring 66 an der nicht zu öffnenden Stelle der Mittelplatte 63 zusammentreffen.

Eine biegsame Zunge 69 verbindet das Scheitelstück 67 mit einem verlängerten Schaft oder einer Verbindungszunge 70, die an der Unterseite mit einer Folie 71 aus Polypropylen versehen ist und die auf dem zu öffnenden Teil 62 haftet (am besten in Fig. 8 zu sehen) durch Verschweißen der Folie 71 der Verbindungszunge 70 mit der Folienschicht 64 des zu öffnenden Teils 62 am Dosendeckel 60. Induktionsheizung, Leitungsheizung oder Ultraschallschweißen lassen sich zum Verschweißen der Verbindungszunge 70 mit dem zu öffnenden Teil 62 des Dosendeckels 60 einsetzen.

In Fig. 7 ist zu erkennen, daß der Rand des Scheitelstücks 67 zu einer Randkrümmung abgerundet ist, die nahezu dieselbe ist wie die der eingeritzten Linie 65. Auf diese Weise ist es möglich, zu steuern, wieviel der eingeritzten Linie 65 während des anfänglichen Anhebens des Zugrings 66 zu durchtrennen ist.

Fig. 9 zeigt die Ausgangsstellung des Scheitelstücks 67 beim Zertrennen. Es ist zu erkennen, daß die biegsame Zunge 69 als Gelenk gewirkt hat, wobei die vorherrschende Beanspruchung an der Verbindung der Verbindungszunge 70 mit dem zu öffnenden Teil 62 eine Zugbeanspruchung ist.

Falls erwünscht, kann ein Hohlrand in die Verbindungszunge 70, als gestrichelte Linie 72 dargestellt (Fig. 9), gestanzt werden, und eine zusätzliche Hohlrippe (nicht dargestellt) kann in den zu öffnenden Teil 62 des Dosendeckels 60 geprägt werden. Die Verbindung zwischen einer solchen Hohlrippe und einem Hohlrand ist natürlich reiner Scherbeanspruchung ausgesetzt, was der optimalen Beanspruchung der Schweißnaht zur Verringerung jeglichen Risikos des Schälens entspricht. Einige Getränkeabfüller bevorzugen das Entlüften in der Mitte (Anfangsphase des Öffnens) des Dosendeckels 60; dazu sieht die Erfindung vor, den Zugring 66 in Fig. 7 mit dem Scheitelstück 67 in der Mitte des Dosendeckels 60 anzubringen. Viele Käufer trinken jedoch gern aus der Dose, was die Anordnung in Fig.7 möglich macht. In einer anderen Form, dargestellt in Fig. 10, ist die eingeritzte Linie 80 „unbegrenzt" und endet in einer Verankerungswulst 81, so daß der zu öffnende Toil bei der Öffnung nicht vollständig vom Dosendeckel 60 abgetrennt wird.

Während die Erfindung anhand von Dosendeckeln und Laschen aus Polypropylen- und ECCS-Verbundstoffen beschrieben worden ist, läßt sich ECCS, falls erwünscht, durch Aluminium- oder Zinnblech ersetzen. Das Polypropylen kann, falls erwünscht, gegen Nylon oder Polyäthylenterephthalet (PET) ausgetauscht werden, die Polymerfolien an der Lasche und dem Dosendeckel sind jedoch vom gleichen Monomer, um ein effektives autogenes Schweißen zu gewährleisten.

Claims

1. Metalldosendeckel mit einer eingeritzten Linie, die eine Fläche des Metalldosendeckels markiert, die sich durch Ziehen entlang der eingeritzten Linie unter Bildung einer Öffnung lösen läßt und einer Aufreißlasche aus Metall mit einem auf der Oberseite der Fläche angebrachten Schaft, wobei die Oberseite des Metalldosendeckels und die Unterseite des Schafts der Aufreißlasche mit einer Polymerschicht versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Oberfläche der Schicht (21) des Schaftes (18) auf demselben Monomer basiert wie das Polymer von mindestens der Oberfläche der Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) und die Oberflächen direkt miteinander verschweißt sind.

2. Metalldosendeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Ober- als auch die Unterseite des Metalldosendeckels (10) mit Polymerschutzschichten, die gleichzeitig aufgebracht worden sind, versehen sind.

3. Metalldosendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) und die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) mit einer Außenschicht aus einem Polyamid versehen sind.

4. Metalldosendeckel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) als auch die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyi- oder Anhydridgruppen ist und einer Außenschicht aus einem auf der Innenschicht des Klebharzes haftenden Polyamid gebildet sind.

5. Metalldosendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) als auch die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) aus einem Polyolefin gebildet sind oder eine Außenschicht aus einem Polyolefin aufweisen.

6. Metalldosendeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) als auch die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem Klebharz, das ein säuremodifiziertes Polyolefinharz mit Karboxyi- oder Anhydridgruppen ist und einer Außenschicht aus einem auf der Innenschicht des Klebharzes haftenden Polyolefin gebildet sind.

7. Metalldosendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) als auch die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) eine Außenschicht aus einem Polyester aufweisen.

8. Metalldosendeckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schicht (19) an der Oberseite des Metalldosendeckels (10) als auch die Schicht (21) an der Unterseite des Schaftes (18) der Aufreißlasche (16) aus einer Verbundfolie mit einer Innenschicht aus einem im wesentlichen nichtkristallinen linearen Polyester, dessen Erweichungspunkt unter 150⁰C und dessen Schmelzpunkt zwischen 150⁰C und 240⁰C liegen und einer Außenschicht aus einem linearen Polyester, dessen Schmelzpunkt über 22O⁰C liegt, gebildet sind.

9. Metalldosendeckel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Polyester mit einem Schmelzpunkt von mehr als 220⁰C ein Polyäthylenterephthalet ist.

10. Metalldosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (21) der Aufreißlasche (16) thermisch auf die Schicht (19) des Metalldosendeckels (10) aufgeschweißt ist.

11. Metalldosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (21) der Aufreißlasche (16) auf die Schicht (19) des Metalldosendeckels (10) ultraschallgeschweißt ist.

12. Metalldosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mittelrippe (23) am Schaft (18) der Aufreißlasche (16) über einen vorspringenden Teil (22) am Metalldosendeckel (10) paßt, um die Aufreißlasche daran zu fixieren.

13. Metalldosendeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten auf der Oberseite des Dosendeckels und die Unterseite des Schaftteiles der Aufreißlasche aus Polymer bestehen, das aus der Polypropylen, Polyamiden und Polyäthylenterephthalet bestehenden Gruppe ausgewählt wird, wobei jede der Schichten eine Verbundfolie mit einer Außenschicht aus dem Polymer und einer Innenschicht aus einem Klebharz ist, das auf dem Metall haftet und das Klebharz ein säuremodifiziertes Polyolefinharz ist, mit Karboxyi- oder Anhydridgruppen enthält, wenn es sich bei dem Polymer um Polypropylen oder ein Polyamid handelt und wenn es ein im

wesentlichen nichtkristalliner linearer Polyester mit einem Erweichungspunkt unter 150⁰C und einem Schmelzpunkt zwischen 15O⁰C und 24O⁰C ist, wenn das Polymer Polyäthylenterephthalet ist und das Polymerder Außenschicht in der Schaftschicht auf demselben Monomer wie das Polymer der Außenschicht an der Schicht der Außenstelle des Dosendeckels, basiert.

14. Verfahren zur Formung eines MetallrHsendeckels mit einer eingeritzten Linie, die eine Fläche markiert, die sich durch Ziehen entlang der eingeritzten Linie unter Bildung einer Öffnung lösen läßt, und mit einer Aufreißlasche aus Metall mit einem auf der Oberseite der Fläche angebrachten Schaft, wobei der Metalldosendeckel geformt ist, das an seiner Oberseite mit einem Metallmaterial geformt ist, das an seiner Oberseite mit einer Polymerschutzschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Polymerschicht, deren Oberfläche zumindest auf demselben Monomer basiert wie zumindest die Oberfläche des Polymer der Schicht an der Schicht an der Oberseite des Metalldosendeckels, ebenfalls auf die Unterseite des Schafts der Aufreißlasche aufgebracht und die Oberfläche der Schicht an der Unterseite des Schafts der Aufreißlasche danach direkt mit der Oberfläche der Polymerschicht an der Oberseite des Dosendeckels verschweißt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht an der Unterseite des Schaftes der Aufreißlasche thermisch mit der Polymerschicht des Metalldosendeckels verschweißt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufreißlasche und der Metalldosendeckel zusammengeführt und unter Druck in Übereinstimmung gehalten werden, während dem Schaft Wärme zugeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme durch ein elektrisches Heizelement der Oberseite des Schaftes zugeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß Wärme durch Induktionsheizung zugeführt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht an der Unterseite des Schaftes der Aufreißlasche auf die Polymerschicht des Metalldosendeckels ultraschallgeschweißt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultraschallschweißen durch Einsatz eines Vibrationselektrodenarms auf der Oberseite des Schafts der Aufreißlascho vorgenommen wird, während der Metalldosendeckel auf einem Amboß gelagert wird.

21. Vorfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vibrationselektrodenarm aus Titan verwendet wird.

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet dadurch, daß ein Elektrodenarm mit einer Frequenz von ungefähr 2000 Spielen pro Sekunde eingesetzt wird.

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