DE19707479A1 - Deckel mit einem Schraubverschluß für ein Gebinde aus Metall sowie ein Verfahren zum Verbinden des Schraubverschlusses mit dem Deckelteil eines Gebindes - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Deckel mit einem Schraubverschluß für ein Gebinde aus Metall gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter ein Verfahren zum Verbinden des Schraubverschlusses mit dem Deckelteil eines Gebindes gemäß Patentanspruch 9.

Limonaden und andere kohlensäurehaltige Getränke, wie Coca Cola und dgl., werden heute oft in Kunststoff-Flaschen (PET-Flaschen) mit einem Kunststoff-Schraubverschluß angeboten. Diese Gebinde haben gegenüber der Metalldose mit einer Aufreiß-Öffnung den Vorteil, daß sie nach dem Öffnen wieder dicht verschlossen werden können. Sie weisen aber einen sehr großen Nachteil auf: Das Flaschenmaterial kann nur bedingt erneut zu Flaschen verarbeitet werden. Es bleibt überwiegend der Herstellung minderwertiger Artikel vorbehalten. Die Herstellung von PET-Flaschen ist folglich teuer. Ein weiterer Nachteil von PET-Flaschen ist der Raumbedarf in Relation zum Inhalt, der wesentlich größer ist als bei Getränken, die in Blechdosen abgefüllt sind. Zudem eignen sich PET-Flaschen nicht für Biere, da diese vor Licht geschützt werden sollten. Dies ist mit Blechgebinden einwandfrei möglich, und es ergibt sich dort im Gegensatz zur Lagerung in Glas- oder PET-Flaschen eine wesentlich längere Aufbrauchfrist.

Das am besten geeignete Gebinde für Süßgetränke wie auch für Biere ist - wie oben angeführt - also das Blechgebinde. Dieses kann aus Aluminium, Aluminium- Verbundstoffen oder aus lackiertem oder beschichtetem Stahlblech hergestellt sein. Aluminium-Gebinde werden üblicherweise tiefgezogen (drawn redrawn); Gebinde aus Eisenblech können entweder tiefgezogen oder geschweißt sein. Bei geschweißten Gebinden, sie werden als Dreiteil- Dosen bezeichnet, sind sowohl der Deckelteil als auch der Boden durch einen Bördelvorgang mit dem Rumpf verbunden. Bei der Zweiteil-Dose, die durch Tiefziehen hergestellt ist, wird nur der Deckelteil auf den oberen Rand der Dose aufgebördelt. Bei diesen bekannten Getränkedosen ist im Deckelteil eine meist tropfenförmige Öffnung vorgesehen, die durch Ziehen an einem Ring oder Schwenken des Ringes freigelegt werden kann.

Diese sog. pull-up-Deckelteile sind in unzähligen Varianten bekannt. Ihnen ist gemeinsam die teure und aufwendige Herstellung. Diese bekannten Getränkedosen bieten für den Inhalt eine optimale Lagerung, weil sie diesen absolut vor Licht schützen und bruchsicher sind. Nachteilig und unangenehm ist hingegen das direkte Trinken aus einer solchen Dose sowie das Freilegen der Öffnung. Das Freilegen der Öffnung bedarf etwelcher Geschicklichkeit, um nicht den Aufreißring vom tropfenförmigen Querschnitt abzureißen, ohne die Öffnung freilegen zu können oder sich an den entstehenden scharfen Kanten zu verletzen. Zum Trinken muß zudem ein Teil des Deckelrandes in den Mund genommen werden, was bei einer zuvor nicht speziell gereinigten, von der Lagerung und den Transport schmutzig gewordenen Dose sehr unhygienisch sein kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die Vorteile der Flasche mit Schraubverschluß mit den Vorteilen von Blechgebinden zu vereinen und zudem die Erstöffnung des Schraubverschlusses optisch anzuzeigen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Deckel mit einem Schraubverschluß für Gebinde aus Metall oder Metall- Verbundstoffen gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Verbinden des Schraubverschlusses mit dem Deckelteil des Gebindes.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 9.

Der erfindungsgemäße Deckel kann auf herkömmlich hergestellte Blechgebinde aufgesetzt und mit diesem verbunden werden. Die Blechgebinde können in herkömmlicher Art und Weise übereinander gestapelt werden. Die Herstellung des für den Schraubverschluß notwendigen Gewindehalses kann durch Tiefziehen und Rollen aus dem ohnehin notwendigen Deckelmaterial erzeugt werden. Der Schraubverschluß kann sowohl aus Kunststoff, aus Metall als auch aus einem Verbundstoff hergestellt sein. Als Erstöffnungssicherung ist an seinem unteren Mantelrand ein aufbrechbares Sicherheitsband ausgebildet, an welchem Mittel befestigt sind, die nach dem Aufsetzen des Schraubverschlusses auf den Gewindehals mit dem Deckelteil unlösbar verbunden werden. Der Deckelteil trägt aus diesem Grunde eine Beschichtung oder Kaschierung in Form eines Lackes oder einer (co-) extrudierten oder kaschierten Kunststoffschicht, welche ohnehin zu dessen Korrosionsschutz notwendig ist oder als Dekoration und Beschriftung dient und sich zudem mit dem Schraubverschluß unlösbar verbinden läßt. Die Verbindung kann durch Erwärmen des Deckelteils und Schmelzen oder Erweichen der Beschichtung erfolgen, wodurch sich eine unlösbare Versiegelung ergibt. Es ist aber auch möglich, durch Ultraschall eine unlösbare Verbindung der beiden Teile herzustellen, wobei auch das Kunststoffmaterial des Schraubverschlusses angeschmolzen werden kann.

Die Verbindung kann auch durch Aufbringen eines Klebers, z. B. Hotmelt, entweder auf dem Deckelteil und/oder am Schraubverschluß erfolgen.

Der erfindungsgemäße Schraubverschluß läßt sich leicht öffnen und schon zu Beginn der Drehbewegung bricht sichtbar das Sicherheitsband. Der Schraubverschluß läßt sich aber ohne weiteres wieder auf dem Gebinde aufsetzen, so daß dieses nach dem Trinken wiederum dicht verschlossen werden kann. Beim Trinken kommt der Mund nur in Berührung mit dem durch den Schraubverschluß stets geschützten Gewindehals. Verunreinigungen auf der Dose von der Lagerung und vom Transport gelangen nicht an die Lippen des Trinkenden.

Der Deckel bleibt - verbunden durch das Garantie- oder Sicherheitsband - in der weiteren Ausgestaltung der Erfindung unlösbar mit dem Gebinde verbunden, wenn im Sicherheitsband das Aluminium bricht, übernimmt die Beschichtung die Verbindung.

Der Schraubverschluß wird vorzugsweise bereits vor dem Aufsetzen und Anrollen des Deckelteils auf den oberen Gebinderand mit dem Deckelteil verbunden. Die Verbindung des Verschlusses mit dem Deckelteil kann daher unter optimalen Voraussetzungen und auf vollautomatischen Maschinen kostengünstig und hygienisch erfolgen. Auch bei Verwendung von Kunststoff können die unterschiedlichen Materialien des Gebindes und des Verschlusses leicht separiert werden und der Wiederverwertung zugeführt werden. Es kann nicht nur das metallische Gebindematerial voll recycliert und wiederum für die Herstellung von Gebinden verwendet werden, sondern auch der Deckel.

Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zwei Metalldosen übereinandergestapelt (teilweise in Ansicht und teilweise als Axialschnitt dargestellt),

Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Axialschnitt durch den Deckelteil des Gebindes, auf der linken Hälfte mit einem Kunststoff- Schraubverschluß; auf der rechten Seite mit einem Blech-Schraubverschluß,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Kunststoff- Schraubverschlusses und

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Blech- Schraubverschlusses,

Fig. 5 eine Aufsicht auf einen Schraubverschluß für ein Gebinde einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Schraubverschlusses in Fig. 5 vor dem Öffnen,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Schraubverschlusses zu Beginn des Öffnens,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Schraubverschlusses nach einer Achtelsdrehung,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Schraubverschlusses nach dem Abheben vom Gewindehals.

Die in Fig. 1 dargestellten tiefgezogenen Blechgebinde 1, auch Dosen genannt, weisen einen tiefgezogenen zylindrischen Rumpf 3 mit eingezogenen (geneckten) Endabschnitten 5 auf, die dazu bestimmt sind, den für das Befestigen des Deckelteils 7 notwendigen Rollrand 9 innerhalb des Gesamtdurchmessers D des Rumpfes 3 anzuordnen. Im weiteren dient der eingezogene Endabschnitt 5 im Bereich des Bodens 11 dazu, das darunter zu liegen kommende Gebinde 1 zu zentrieren. Der Bodenabschnitt 11 ist bei tiefgezogenen Dosen mit dem Rumpf 3 verbunden und im zentralen Bereich nach innen gewölbt, um Raum für einen Schraubverschluß 13 bei übereinander gestapelten Gebinden 1 zu schaffen.

In Fig. 2 ist das obere Ende des Gebindes 1 vergrößert dargestellt. Der durch mehrere Tiefziehvorgänge aus einer scheibenförmigen Platine oder Rondelle hergestellte Deckelteil 7 weist in seinem Zentrum eine Trink- oder Ausgußöffnung 15 auf. Diese besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Hals 17, an dessen Wandung mindestens ein Gewindegang 19 ausgebildet ist. Das Gewinde 19 kann durch einen Rollvorgang erzeugt worden sein. Das obere Ende des Halses 17 wird durch einen nach innen gerichteten Rollrand 21 abgeschlossen. Die Wurzel 23 des Halses 17 kann bezüglich des Rollbördels 9, der den Rumpf 3 mit dem Deckelteil 7 verbindet, axial tiefergesetzt sein. Dies ermöglicht es, dem Hals 17 eine größere Lange zu verschaffen, um einen herkömmlich ausgebildeten Schraubverschluß 13 aufsetzen zu können. Selbstverständlich kann der Hals 17 auch auf einem eben ausgebildeten Deckelteil 7 angeformt sein. Im Bereich der Wurzel 23 des Halses 17 weist der Deckelteil 7 vorzugsweise einen ringförmigen und zur Achse A lotrecht liegenden Kontaktabschnitt 25 auf. Bei einem ebenen Deckelteil 7 ist ein speziell ausgebildeter Kontaktabschnitt nicht nötig. Der Gebinderumpf 3 sowie die Innenseite des Deckelteils 7 sind durch einen herkömmlichen Lack geschützt. Die Außenseite des Deckelteils 7 ist mit einem Lack 27 beschichtet, der den Deckelteil 7 gegen Korrosion schützt und zugleich der Dekoration dienen kann. Die Beschichtung kann aber zugleich als Siegelmedium oder Heißklebemedium dienen, um eine unlösbare Verbindung mit dem Schraubverschluß 13 bzw. dem am Schraubverschluß 13 angebrachten Mittel, d. h. einem Sicherheits- oder Garantieband 41, zur Anzeige einer Erstöffnung herzustellen.

Der aus Kunststoff hergestellte Schraubverschluß 13, wie er auf der linken Hälfte in Fig. 2 dargestellt ist, umfaßt einen im wesentlichen zylinderförmigen Mantel 29 mit einem flachen oder bombierten Boden 31. Am Boden 31 ist eine Dichtlippe 33 angeformt, die bei aufgeschraubtem Verschluß 13 im Innern der Trinköffnung 15 zu liegen kommt. Auf dem Mantel 19 ist mindestens ein Gewinde 35 ausgebildet, das am Gewinde 19 am Gebindehals 17 einzugreifen bestimmt ist.

Am unteren Rand 37 des Mantels 29 schließt mindestens ein aufbrechbarer Steg 39 an. Dieser Steg 39 ist äußerst dünn und filmartig oder in Gestalt mehrerer fadenförmiger Verbindungen ausgebildet. Er trägt das Sicherheitsband 41, dessen Unterseite 43 flächig auf dem ringförmigen Abschnitt 25 des Deckelteils 7 aufzuliegen bestimmt ist. Der Schraubverschluß 13 mit dem mindestens einen Steg 39 und dem Sicherheitsband 41 wird einstückig hergestellt, z. B. gespritzt.

Alternativ zu einem aus Kunststoff gespritzten Schraubverschluß 13 kann ein aus Metall, vorzugsweise Aluminium, hergestellter Verschluß eingesetzt werden (Fig. 4 und Fig. 2, rechte Seite). Dieser besteht wiederum aus dem Mantel 29 und dem Boden 31. Anstelle der Dichtlippe 33 ist im peripheren Bereich des Bodens 31 in herkömmlicher bekannter Weise eine Dichtmasse 45 eingespritzt. Der mindestens eine Gewindegang 35 ist in den Mantel 29 eingerollt oder sonstwie eigeformt.

Der untere Rand des Mantels 29 weist eine umlaufende Reihe von Perforationen 47 oder einen annähernd den gesamten Umfang umfassenden Einschnitt auf, wobei zwischen den einzelnen Perforationen 47 sehr dünne, wenig Widerstand ertragende Stege 39 vorgesehen sind. Der Mantel 29 wird unten durch einen nach außen gerichteten flanschartigen Ring, der das Sicherheitsband 41 darstellt, abgeschlossen. Die Unterseite 43 des Sicherheitsbandes 41 ist mit einem Kleber oder einer als Kleber dienenden Beschichtung überzogen, kaschiert oder extrudiert, um eine unlösbare Verbindung zwischen dem Schraubverschluß 13 und der Oberfläche des Deckelteils 7 zu ermöglichen.

Alternativ zu einem umlaufenden Sicherheitsband 41 kann auch ein aus Kreisringabschnitten bestehendes Sicherheitsband 41 vorgesehen sein (Fig. 3 und 4, rechte Seiten).

Im folgenden wird zuerst das Aufbringen des Schraubverschlusses 13 auf das Gebinde 1 bzw. auf dessen Hals 17 und das Verbinden des Sicherheitsbandes 41 mit der Oberfläche des Deckelteils 7 beschrieben.

Nach der Herstellung des Deckelteils 7 durch mehrere Tiefziehvorgänge wird der Schraubverschluß 13 auf das Gewinde 19 aufgeschraubt und das Sicherheitsband 41 mit dem kreisringförmigen Abschnitt 25 oder dem Deckelteil 7 unlösbar verbunden. Die Verbindung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Als erste Möglichkeit wird der Deckelteil 7 mit einer Kontaktsiegelung oder durch eine heiße Kontaktfläche so weit erwärmt, bis die Beschichtung 27 sich mit der Unterseite 43 des Sicherheitsbandes 41 verbindet. Die Verklebung oder Verbindung kann auch durch Einsatz von Ultraschall erfolgen, wobei diese - wie auch bei der Erwärmung durch eine Kontaktplatte - partiell an mehreren Stellen oder über den gesamten Umfang des Sicherheitsbandes 41 erfolgen kann. Die notwendige, für eine einwandfreie Heißsiegelung oder Klebeverbindung erforderliche Anpresskraft des Sicherheitsbandes 41 auf den Deckelteil 7 wird durch entsprechende Anpressmittel über den elastischen Steg 39 erzeugt, der beim Aufschrauben des Schraubverschlusses 13 axial gestaucht wird und auf diese Weise eine über den gesamten Umfang regelmäßige Auflage gewährleistet.

Das Verbinden eines aus Metall bestehenden Schraubverschlusses 13 erfolgt im wesentlichen analog, wobei durch den Pressdruck eine elastische Verformung des unteren Bereiches des Mantels 29 erfolgt. Die Verbindung zwischen dem Sicherheitsband 41 und dem Deckelteil 7 erfolgt ebenfalls durch Einwirkung von Wärme.

Beim Öffnen des Gebindes 1 durch Drehen des Schraubverschlusses 13 wird der umlaufende filmartige oder der mindestens eine fadenförmige Steg 39 durch Scherung und axiales Ziehen aufgebrochen. Das Sicherheitsband 41 bleibt fest mit dem Deckelteil 7 verbunden. Im Gegensatz zu gewissen bekannten Erstöffnungs-Schutzvorrichtungen fallen folglich keine losen Teile an.

In der weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Fig. 5 bis 9 ist am Schraubverschluß 113 das zylindermantelförmige Sicherheitsband 141 an einer Stelle mit seinem Ende 150 unlösbar über einen Haltebereich 142 mit dem Mantel 129 verbunden. Das andere Ende 144 des Sicherheitsbandes 141 ist durch eine vorzugsweise tangential verlaufende fadenförmige Sollbruchstelle 146 mit dem Haltebereich 142 verbunden. Zwischen der Unterkante des Mantels 129 und dem Sicherheitsband 141 können, müssen aber nicht, weitere Verbindungsstege 139 vorgesehen sein, die als Sollbruchstellen dienen. Am Ende 144 des Sicherheitsbandes 141, das durch die fadenförmige Sollbruchstelle 146 mit dem Haltebereich 142 verbunden ist, ist ein horizontal liegender Lappen 148 angeformt. Dieser wird mit der Oberfläche des Deckelteils 107 unlösbar verbunden. Die Verbindung zwischen dem Lappen 148 und dem Deckelteil 107 kann durch eine Heißsiegelung oder mittels eines Klebers erfolgen.

Alternativ kann das Sicherheitsband 141 auch kreisringförmig statt zylindermantelförmig ausgebildet sein und parallel zum Deckelteil 107 liegen, wobei die Verbindung mit dem Deckelteil 107 selbstverständlich nur partiell erfolgt (keine Abbildung).

Das Aufsetzen des Schraubverschlusses 113, auf dessen Mantel 129 ein Gewinde 135 ausgebildet ist, erfolgt analog wie im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Verklebung des Lappens 148 mit dem Deckelteil 107 kann durch Erwärmen oder durch Einspritzen von Klebstoff erfolgen.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 4 werden nicht sämtliche Verbindungen zwischen dem Mantel 129 und dem Sicherheitsband 141 gebrochen, wenn der Schraubverschluß 113 gedreht wird. Zu Beginn der Drehung bricht der Steg 146, der auf Zug belastet wird. Danach oder gleichzeitig brechen auch - falls vorhanden - die Verbindungsstege 139 zwischen dem Sicherheitsband 141 und der Unterkante des Mantels 129. Der Lappen 148 bleibt in jedem Fall mit dem Deckelteil 107 verbunden und damit auch das Sicherheitsband 141, das mit seinem unteren Ende 144 unlösbar am Lappen 148 befestigt ist. Das gegenüberliegende Ende 150 des Sicherheitsbandes 141 bleibt mit dem Haltebereich 142 am Mantel 129 fest verbunden.

Beim Drehen wird nun das Sicherheitsband 141 radial nach außen gedrängt, da sich der tangentiale Abstand zwischen seinen Enden 144 und 150 verkürzt, und nach vollständigem Öffnen bzw. Abheben des Schraubverschlusses 113 vom Gewinde 119 bleibt eine Verbindung zum Deckelteil 107 und damit zum Dosenkörper bestehen. Die Länge dieser Anbindung für den Schraubverschluß 113 entspricht etwa dem Umfang des Mantels 129. Dies ermöglicht es, den Schraubverschluß 113 soweit zur Seite zu schieben und ungestört durch den Schraubverschluß 133 aus dem Gebinde 101 zu trinken. Anschließend kann der Schraubverschluß 113 wieder auf das Gebinde aufgeschraubt und letzteres dicht verschlossen werden.

Bei Verwendung von Metall, insbesondere Aluminium oder Aluminiumverbund, als Material für den Schraubverschluß kann die Elastizität der Anbindung durch die Art und Dicke der Beschichtungen eingestellt werden.

Claims (11)

1. Deckel mit einem Schraubverschluß (13, 113) für ein Gebinde (1, 101), mit einem Deckelteil (7, 107) aus Metall, mit einem Gewinde (35, 135) am Mantel (29, 129) des Schraubverschlusses (13, 113) und mit einem mit dem unteren Rand (37, 137) des Mantels (29, 129) durch mindestens einen aufbrechbaren Steg (39, 146) verbundenen Sicherheitsband (41, 141) zur Anzeige einer Erstöffnung des Schraubverschlusses (13, 113), dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsband (41, 141) mit dem Deckelteil (7, 107) des Gebindes (1, 101) unlösbar verbunden ist.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsband (41) flächenförmig auf der Oberfläche des Deckelteils (7 aufzuliegen bestimmt ist und auf seiner gesamten Länge oder einem oder mehreren Abschnitten davon, mit dem Deckelteil (7) durch Kleben, Heißsiegeln oder Ultraschall-Schweißung verbunden ist.

3. Deckelteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverschluß (13), der mindestens eine Steg (39) und das Sicherheitsband (41) zur Anzeige der Erstöffnung aus Kunststoff bestehen und daß der Deckelteil (7) eine Beschichtung (27) aufweist, welche mit dem Sicherheitsband (41) durch Heißsiegeln oder durch Ultraschall unlösbar verbindbar ist.

4. Deckelteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverschluß (13), der mindestens eine aufbrechbare Steg (39) sowie das mit dem Deckelteil (7) unlösbar verbindbaren Sicherheitsband (41) aus Metall bestehen und einen heißsiegelbaren Kleber (49) tragen oder mit diesem beschichtet sind.

5. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsband (141) an einem Ende (150) unlösbar mit dem Mantel (129) und mit seinem anderen Ende (144) mit dem Deckelteil (107) unlösbar verbunden ist und daß zudem zwischen dem Ende (144) und dem Mantel (129) eine fadenförmige Sollbruchstelle (146) ausgebildet ist.

6. Deckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß am einen Ende (150) des Sicherheitsbandes (141) ein flächig auf dem Deckelteil (107) aufzuliegen bestimmter und mit diesem verbindbarer Lappen (148) ausgebildet ist.

7. Deckel nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsband (141) zylindermantelförmig und am unteren Ende des Mantels (129) anschließend oder kreisringförmig und parallel zum Deckelteil (107) liegend ausgebildet ist.

8. Deckel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsband (141) durch einen oder mehrere aufbrechbare Stege (139) mit dem Mantel (129) verbunden ist.

9. Verfahren zum Verbinden des Schraubverschlusses (13, 113) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 mit dem Deckelteil (7, 107) des Gebindes (1, 101), dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubverschluß (13, 113) auf den Gewindehals (17, 117) am Deckelteil (7, 107) aufgeschraubt oder aufgesteckt und anschließend das Sicherheitsband (41, 141) durch Erwärmen mit letzterem verbunden wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinden des Sicherheitsbandes (41, 141) mit dem Deckelteil (7, 107) durch Heißsiegeln, Ultraschall oder mit einem Kleber erfolgt.

11. Gebinde (1, 101) mit einem Schraubverschluß (13, 113) gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.