DE10055527C2

DE10055527C2 - Dosendeckel

Info

Publication number: DE10055527C2
Application number: DE10055527A
Authority: DE
Inventors: Rainer Sauer; Werner Erfgen
Original assignee: Rasselstein Hoesch GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Rasselstein GmbH
Priority date: 2000-11-09
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-10-17
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: DE50106093D1; US20020053571A1; EP1205393A3; EP1205393A2; ES2240294T3; US6601727B2; ATE294745T1; DE10055527A1; EP1205393B1; CA2361443A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Dosendeckel nach Anspruch 1 und Anspruch 5. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Dosendeckels gemäß Anspruch 9.

Dosendeckel sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 196 20 448 A1, bekannt. Derartige Dosendeckel bestehen aus einem Deckelring, der durch Tiefziehen und Ausstanzen aus einem beschichteten Blechrohling, z. B. aus Weißblech, verchromten Blech oder Aluminium hergestellt ist. Am Außenrand des Deckelringes ist ein Außenbördel zur späteren Bildung eines Doppelfalzes vorgesehen und der innere Rand des Deckelringes weist einen Ringflansch auf, der eine Deckelöffnung umschließt. Der Ringflansch kann beispielsweise durch eine flachgedrückte Einrollung des inneren Rands des Deckelringes gebildet werden.

Zum Verschließen einer Dose mit einem derartigen Dosendeckel wird der Randbereich einer Deckelmembran beispielsweise durch Heißsiegeln oder durch Kleben flächig an der vom Doseninneren wegweisenden Oberseite des Ringflansches befestigt. Die Deckelmembran verschließt damit die Deckelöffnung, welche sich über die gesamte, von dem schmalen Deckelring umschlossene Fläche erstreckt. Zum Öffnen des Dosendeckels ist auf der Oberseite der Deckelmembran eine Aufreißlasche befestigt. Durch Zug an dieser Aufreißlasche kann die Befestigung der Deckelmembran am Ringflansch gelöst werden und somit die Deckelmembran vom Deckelring abgezogen werden.

Zur Vermeidung von Korrosion ist der Blechrohling, aus dem der Deckelring und die Deckelmembran gefertigt werden, beidseitig beschichtet. Falls die Befestigung der Deckelmembran am Ringflansch des Deckelrings mittels Heißsiegeln erfolgt, ist der Blechrohling auf der einen Seite mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung beschichtet und auf der anderen Seite mit einem vor Korrosion schützenden Lack versehen. Aus diesem zweiseitig beschichteten Blechrohling wird gemäß des aus der DE 196 20 448 A1 bekannten Herstellungsverfahrens die Deckelmembran und der Deckelring durch Ausstanzen und Umformen aus dem Blechrohling gebildet. Beim Ausstanzvorgang entstehen endseitige Schnittflächen am Außenumfang der Deckelmembran und am Innenumfang und Außenumfang des Deckelrings. Diese Schnittflächen sind nicht mit einer Beschichtung versehen, so daß diese der Korrosion ausgesetzt sind.

Aus diesem Grunde neigen die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Dosendeckel, insbesondere bei langer Lagerung, zur Korrosion an den endseitigen Stirnflächen des Deckelrings und der Deckelmembran.

Ferner weist die endseitige Stirnfläche der Deckelmembran scharfe Kanten auf, welche beim Abziehen der Deckelmembran vom Deckelring zu Verletzungen führen können.

Aus der Offenlegungsschrift DE 22 57 580 A ist ein Dosendeckel bekannt, bei welchem der Randbereich der Deckelmembran der Art zum Ringflansch hin umgefalzt ist, daß die zunächst scharfe Kante der Deckelmembran durch eine verhältnismäßig stumpfe Fläche abgeschirmt wird. Dadurch werden Schnittverletzungen an der scharfen Kante der Deckelmembran vermieden.

Durch die DE 196 29 148 A1 ist bekannt, Stirn flächen zweier Bördelungen auf Stoss anliegen zu lassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dosendeckel der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welcher bei gewöhnlicher Handhabung nicht zu Verletzungen führen kann, beständig gegen Korrosion ist und leicht zu öffnen ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 und Anspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind den Unteransprüchen 2 bis 4 und 6 bis 8 zu entnehmen.

Bei den bekannten Dosendeckeln hat sich ferner gezeigt, daß die Aufreißlasche zum Abziehen der Deckelmembran vom Deckelring nicht ausreichend fest an der Deckelmembran befestigt ist. Herkömmlich wird die Aufreißlasche durch Heißsiegeln oder Kleben an der Oberseite der Deckelmembran befestigt. Um eine ausreichende Befestigung zu gewährleisten, welche verhindert, daß sich beim Abziehvorgang die Aufreißlasche von der Deckelmembran löst, ist es notwendig, die Aufreißlasche möglichst großflächig mit der Deckelmembran zu verbinden. Eine großflächige Verbindung führt jedoch zu einer Reduzierung der Hebelwirkung beim Abziehen der Deckelmembran vom Deckelring, so daß erhöhte Abziehkräfte notwendig sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei wird Bezug genommen auf die begleitenden Zeichnungen, welche zeigen:

Fig. 1 einen Teilquerschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels eines Dosendeckels mit Deckelring und Deckelmembran.

Fig. 2 einen Teilquerschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Dosendeckels mit Deckelring und Deckelmembran.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines fertigen Dosendeckels, wobei dieser Teilschnitt den linken Randbereich des Dosendeckels zeigt. Der Dosendeckel kann in der hier nicht gezeigten Draufsicht eine runde/eckige oder ovale Form aufweisen. Der Dosendeckel besteht aus einem Deckelring 1 und einer Deckelmembran 2. Der im Querschnitt von Fig. 1 dargestellte linke Bereich 13 des Deckelrings 1 dient zur Formung eines Außenbördels und zur Bildung eines Doppelfalzes, mit welchem der Deckelring am Dosenrumpf befestigbar ist. Der Außenbördel bzw. der daraus gebildete Doppelfalz ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Die Verfahrensschritt zur Befestigung des Deckelrings am Dosenrumpf sind beispielsweise in der DE 196 20 448 A1 beschrieben.

An seinem inneren Rand weist der Deckelring 1 einen Ringflansch 4 auf. Dieser ist gebildet, indem der innere Randbereich des Deckelrings zur Dosenaußenseite hin, also in Fig. 1 nach oben, eingerollt und anschließend flachgedrückt wird. Der so gebildete Ringflansch 4 umschließt eine Deckelöffnung 5. Durch das Einrollen und Flachdrücken des inneren Randbereichs des Deckelrings weist dessen endseitige Stirnfläche 6 radial nach außen.

Die Deckelöffnung 5 ist durch eine Deckelmembran 2 verschlossen. Die Deckelmembran 2 ist hierfür mit ihrem äußeren Randbereich an der zum Dosenäußeren hinweisenden Oberseite 8 des Ringflansches 4 befestigt. Die Befestigung kann durch Kleben, Verschweißen oder Heißsiegeln erfolgen. Der äußere Rand 9 der Deckelmembran 2 ist umgefalzt, so daß die endseitige Stirnfläche 3 der Deckelmembran radial nach innen zeigt. Die Deckelmembran 2 ist so an dem Ringflansch 4 des Deckelrings 2 befestigt, daß der umgefalzte Randbereich 9 den Ringflansch 4 radial umschließt. Ferner ist der umgefalzte Randbereich 9 nach unten eingedrückt, so daß die Stirnfläche 3 der Deckelmembran an der Stirnfläche 6 des Ringflansches 4 auf Stoß anliegt.

Zum Verschließen einer Dose mit einem derartigen Dosendeckel wird zunächst der Deckelring in bekannter Weise durch Bildung eines Doppelfalzes am Dosenrumpf befestigt. Anschließend wird die Dose mit dem Füllgut befüllt und die Deckelöffnung durch die Deckelmembran verschlossen. Die Dose kann alternativ auch verschlossen werden, indem zunächst die Deckelmembran am Deckelring befestigt wird und anschließend der Deckelring in bekannter Weise am Dosenrumpf angebracht wird. Das Verfahren zur Herstellung eines Dosendeckels gemäß Anspruch 9 umfaßt beide Alternativen hinsichtlich der Reihenfolge der Schritte zum Verschließen der Dose.

Bevorzugt werden Deckelring 1 und Deckelmembran 2 durch Ausstanzen und Umformen aus einem beidseitig organisch beschichteten Blechrohling gebildet. Hierzu wird zunächst, wie in der DE 196 20 448 A1 beschrieben, ein Blechrohling tiefgezogen. Beim Tiefziehen wird ein von einem Außenbördel umgebener flacher Napf gebildet, der ein Bodenteil und im wesentlichen dazu senkrecht stehendes Wandteil aufweist. Der Außenbördel dient zur Bildung eines Doppelfalzes für die spätere Befestigung des Deckelrings am Dosenrumpf. Anschließend wird im wesentlichen das ganze Bodenteil in unmittelbarer Nähe seines Überganges zum Wandteil ausgestanzt, zur Bildung des Deckelringes, dessen beim Ausstanzen entstehende innere Schnittfläche die Deckelöffnung 5 umgibt. Danach wird das Wandteil teilweise nach außen zur Bildung einer Einrollung umgebogen. Diese Einrollung wird danach flachgedrückt, um den Ringflansch 4 zu bilden. Das ausgestanzte Bodenteil wird anschließend im Randbereich 9 umgefalzt, so daß die Stirnfläche 3 radial nach innen weist. Das so umgeformte Bodenteil bildet die Deckelmembran 2 zum Verschließen der Deckelöffnung 5.

Zum Verschließen der Deckelöffnung wird die Deckelmembran 2 auf den Ringflansch 4 mit dem umgefalzten Randbereich 9 zum Ringflansch 4 hin weisend aufgelegt, so daß der umgefalzte Randbereich 9 den Ringflansch 4 umschließt. Anschließend wird die Deckelmembran 2 auf der Oberseite 8 des Ringflansches 4 befestigt. Vor oder während des Befestigungsvorgangs wird der umgefalzte Randbereich 9 der Deckelmembran 2 so angedrückt, daß die Stirnfläche 3 der Deckelmembran an der Stirnfläche 6 des Ringflansches auf Stoß anliegt.

Die Befestigung der Deckelmembran 2 an der Oberseite 8 des Ringflansches 4 erfolgt vorteilhafterweise über die gesamte oberseitige Fläche des Ringflansches 4. Bevorzugt erfolgt die Befestigung durch Heißsiegeln. Hierfür ist der Blechrohling, aus welchem Deckelring 1 und Deckelmembran 2 gefertigt sind, einseitig mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung versehen. Die Orientierung wird dabei so gewählt, daß die heißsiegelfähige Beschichtung 7 auf der Oberseite 8 des Ringflansches 4 zu liegen kommt. Entsprechend ist die Deckelmembran 2 so orientiert, daß die heißsiegelfähige Beschichtung zum Doseninneren hin weist, also in Fig. 1 nach unten.

Beim Heißsiegeln wird die heißsiegelfähige Beschichtung 7 durch Wärmeeinwirkung und Druck zähflüssig und kann in den schmalen Zwischenraum zwischen den Stirnflächen 3, 6 des Ringflansches und der Deckelmembran einfließen. Durch leichten Druck von oben mittels eines entsprechenden Werkzeuges wird beim Heißsiegelvorgang einerseits die Deckelmembran 2 auf die Oberseite 8 des Ringflansches 4 gedrückt und andererseits auch der umgefalzte Randbereich 9 der Deckelmembran 2 nach unten und radial nach innen eingedrückt. Durch dieses Eindrücken wird die endseitige Stirnfläche 3 der Deckelmembran 2 an die Stirnfläche 6 des Ringflansches 4 angedrückt. Auf diese Weise werden die zunächst unbeschichteten Stirnflächen 3, 6 der Deckelmembran und des Ringflansches auf Stoß aneinanergedrückt und zumindest oberseitig mit heißsiegelfähiger Beschichtung versehen. Dadurch werden die Stirnflächen 3, 6 vor Korrosion geschützt, weil weder Feuchtigkeit noch Luftsauerstoff an die ursprünglich unversiegelten Stirnflächen kommen kann.

Zum Öffnen des Dosendeckels ist bevorzugt an einer Stelle des umgefalzten Randbereichs 9 der Deckelmembran 2 an der zum Dosenäußeren hin weisenden Oberseite 14 eine Aufreißlasche 10 befestigt. Die Befestigung der Aufreißlasche 10 erfolgt bevorzugt durch Laserschweißen. Die Aufreißlasche 10 kann jedoch auch durch Löten oder Kleben an der Deckelmembran 2 befestigt werden. Durch manuellen Zug an dieser Aufreißlasche 10 wird zunächst der umgefalzte Randbereich 9 der Deckelmembran 2 vom Deckelring 1 abgehoben und anschließend der am Ringflansch 4 befestigte Bereich der Deckelmembran 2 abgezogen.

Die so abgezogene Deckelmembran 2 weist entlang ihres Umfangs keine scharfen Kanten mehr auf, da der Randbereich 9 umgefalzt ist. Daher kann die abgezogene Deckelmembran 2 nicht zu Schnittverletzungen führen.

Der so gebildete Dosendeckel weist weiterhin den Vorteil auf, daß er aufgrund der gegenseitigen Anlage der Stirnflächen 3, 6 der Deckelmembran und des Ringflansches diese Stirnflächen vor Kontakt mit Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff und somit vor Korrosion schützt.

Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform des Dosendeckels gemäß Fig. 2 beschrieben. Soweit die Merkmale des Gegenstands gemäß Fig. 2 im Dosendeckel von Fig. 2 vorhanden sind, werden identische Bezugszeichen verwendet und auf die vorangegangene Beschreibung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 verwiesen.

Die Ausführungsform eines Dosendeckels gemäß Fig. 2 weist einen Deckelring 1 und eine Deckelmembran 2 auf. Die Deckelmembran 2 ist an ihrem äußeren Rand zu einer Einrollung 11 umgebogen. Die Einrollung 11 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, im Querschnitt im wesentlichen ringförmig. Der Randbereich der Deckelmembran ist dabei so weit umgerollt, daß die Stirnfläche 3 an der Unterseite 8 der Deckelmembran 2 anliegt. Die Unterseite 8 der Deckelmembran 2 ist dabei entweder mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung 7 versehen oder lackiert. Durch die Anlage der Stirnfläche 3 an der Beschichtung 7 oder der Lackierung ist die Stirnfläche 3 vor Feuchtigkeit und Sauerstoff und damit vor Korrosion geschützt.

Die zum Doseninneren hinweisende Unterseite 8 der Deckelmembran 2 ist in ihrem Randbereich an der Oberseite 8 des Ringflansches befestigt. Die Befestigung erfolgt wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wiederum durch thermisches Versiegeln der heißsiegelfähigen Beschichtungen auf der Oberseite 8 des Ringflansches 4 und der Unterseite der Deckelmembran 2.

Im Bereich der Einrollung 11 ist an deren Oberseite, also der dem Ringflansch 4 abgewandten Seite, eine Aufreißlasche 10 befestigt. Die Befestigung der Aufreißlasche 10 erfolgt mittels Laserschweißen an der Schweißnaht 12. Der Schweißpunkt 12 liegt dabei möglichst nahe am Rand der umgebördelten Einrollung 11. Hierdurch wird erreicht, daß die Hebelwirkung beim Ziehen an der Aufreißlasche 10 in Längsrichtung A der Lasche möglichst groß ist. Durch die starke Hebelwirkung sind zum Abziehen der Deckelmembran 2 vom Ringflansch 4 nur geringe Kräfte notwendig.

Verglichen mit den bekannten Verfahren zur Befestigung der Aufreißlasche 10 an der Deckelmembran 2 zeichnet sich das Laserschweißen dadurch aus, daß auch bei sehr kleiner Befestigungsfläche an der Schweißnaht 12 eine ausreichend stabile Befestigung der Lasche 10 an der Deckelmembran 2 gewährleistet ist. Dadurch kann die maximal mögliche Hebelwirkung bei Zug an der Lasche 10 ausgenutzt werden, da die relativ kleine Befestigungsfläche sehr nahe am äußeren Rand der Deckelmembran 2 liegen kann. Die Übertragung der Zugkraft durch die Aufreißlasche 10 auf die Deckelmembran 2 erfolgt damit im wesentlichen im Randbereich der Einrollung 11.

Bei der Befestigung der Aufreißlasche 10 mittels Laserschweißen bietet die Einrollung 11 eine ausreichende Steifigkeit. Ein unmittelbares Anschweißen der Aufreißlasche 10 am Rand der Deckelmembran 2 wäre ohne die Bildung der Einrollung 11 wegen der begrenzten Dicke des Materials nicht möglich.

Daher erweist sich die Einrollung 11 einerseits wegen der geringeren Verletzungsgefahr und andererseits wegen der verbesserten Befestigung der Aufreißlasche 10 an der Deckelmembran 2 als vorteilhaft.

Claims

1. Dosendeckel, bestehend aus einem Deckelring (1) und einer eine endseitige Stirnfläche (3) aufweisende Deckelmembran, wobei der Deckelring (1) an seinem inneren Rand einen als flachgedrückte Einrollung ausgebildeten und eine Öffnung (5) umschließenden Ringflansch (4) aufweist, dessen endseitige Stirnfläche (6) radial nach außen gerichtet ist und die Deckelmembran (2) zum Verschließen der Öffnung (5) mit dem Ringflansch (4) flächig verbunden ist, wobei der Randbereich (9) der Deckelmembran (2) zum Ringflansch (4) hin umgefalzt ist und die Stirnflächen (3, 6) der Deckelmembran (2) und des Ringflansches (4) aneinander auf Stoss anliegen.

2. Dosendeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelring (1) und die Deckelmembran (2) durch Ausstanzen und Umformen aus einem beidseitig beschichteten Blechrohling gebildet sind.

3. Dosendeckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechrohling einseitig eine heißsiegelfähige Beschichtung (7) aufweist und die Deckelmembran (2) am Ringflansch (4) auf dessen vom Doseninneren wegweisenden Oberseite (8) durch Heißsiegeln befestigt ist.

4. Dosendeckel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am umgefalzten Randbereich (9) der Deckelmembran (2) auf der vom Doseninneren wegweisenden Oberseite (8) eine Aufreißlasche (10) durch Laserschweißen befestigt ist.

5. Dosendeckel, bestehend aus einer Deckelmembran (2) und einem Deckelring (1), der an seinem inneren Rand einen eine Öffnung (5) umschließenden Ringflansch (4) aufweist, wobei zum Verschließen der Öffnung (5) die Deckelmembran (2) mit dem Ringflansch (4) flächig verbunden ist und an der vom Ringflansch (4) wegweisenden Oberseite (14) der Deckelmembran (2) eine Aufreißlasche (10) befestigt ist zum Abziehen der Deckelmembran (2) vom Deckelring (1), wobei der Randbereich (9) der Deckelmembran (2) zum Ringflansch (4) hin zu einer Einrollung (11) umgerollt ist und die Aufreißlasche (10) an der vom Ringflansch (4) wegweisenden Oberseite der Einrollung (11) entlang einer Befestigungsnaht (12) befestigt ist.

6. Dosendeckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsnaht (12) eine Lötnaht oder eine Laserschweißnaht ist.

7. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich (9) der Deckelmembran (2) zum Ringflansch (4) hin so weit umgerollt ist, daß die endseitige Stirnfläche (3) der Deckelmembran (2) an der Unterseite der Deckelmembran anliegt.

8. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende der Aufreißlasche (10), an welchem diese an der Deckelmembran (2) befestigt ist, um den eingerollten Randbereich (9) der Deckelmembran (2) umgebogen und in der Einrollung (11) verankert ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Dosendeckels, welcher einen Deckelring (1) und eine Deckelmembran (2) mit einer endseitigen Stirnfläche (3) aufweist, wobei der Deckelring (1) am Dosenrumpf befestigbar ist und einen an seinem inneren Rand als flachgedrückte Einrollung ausgebildeten und eine Öffnung (5) umschließenden Ringflansch (4) aufweist, dessen Stirnseite (6) radial nach außen gerichtet ist und die Deckelmembran (2) zum Verschließen der Öffnung (5) mit dem Ringflansch (4) flächig verbindbar ist, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Umfalzen des Randbereichs (9) der Deckelmembran (2), so daß die Stirnfläche (3) der Deckelmembran (2) radial nach innen weist;
Auflegen der Deckelmembran (2) auf den Ringflansch (4) mit dem umgefalzten Randbereich (9) zum Ringflansch (4) hin weisend, so daß der umgefalzte Randbereich (9) den Ringflansch (4) umschließt;
Befestigen der Deckelmembran (2) auf der vom Doseninneren wegweisenden Oberseite (8) des Ringflansch (4), wobei vor oder beim Befestigen der umgefalzte Randbereich (9) der Deckelmembran (2) so angedrückt wird, daß die Stirnkanten (3, 6) des Ringflansches (4) und der Deckelmembran (2) zur gegenseitigen Anlage kommen.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckelring (1) und die Deckelmembran (2) durch Ausstanzen und Umformen aus einem beidseitig beschichteten Blechrohling gebildet sind.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechrohling einseitig mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung (7) beschichtet ist und das Befestigen der Deckelmembran (2) durch Heißsiegeln erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß beim Heißsiegeln die heißsiegelfähige Beschichtung (7) verflüssigt und zwischen die Stirnkanten (3, 6) der Deckelmembran (2) und des Ringflansches (4) gepreßt wird.