DE3008274C2

DE3008274C2 - Dosenverschluss

Info

Publication number: DE3008274C2
Application number: DE3008274A
Authority: DE
Inventors: Walter Diepoldsau Schellenberg
Original assignee: MAX SANDHERR AG DIEPOLDSAU CH; Max Sandherr Ag Diepoldsau
Current assignee: Sandherr Packungen AG
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1983-03-31
Also published as: FR2459184B1; FR2459184A1; DE8005906U1; US4365457A; CH636820A5; GB2052432A; GB2052432B; DE3008274A1; US4418831A

Description

Die Erfindung betrifft einen Dosenverschluß, bestehend aus einem Deckel und einer unterhalb dieses an der Dosenwand befestigten Metallmembran aus einer Folie mit einem Aufreißlappen, wobei zur Erleichterung

des Dosenöffnens in der Membran eine parallel zum Dosenumfang verlaufende rillenförmige Querschnittsverringerung eingeformt ist.

Ein Dosenverschluß dieser Art ist durch das Schweizer Patent Nr. 5 98 063 des gleichen Anmelders bekannt. Bei diesem Dosenverschluß verläuft parallel zu der durch die rilienförmige Querschnittsverringerung gebildeten Solltrennlinie ein geneigter Membranteil, durch dessen Verformung sich in der Eben.« der Membran auftretende Verformungskräfte ausgleichen können, so daß eine unbeabsichtigte Zerstörung vermieden werden kann. Bei außergewöhnlichen Belastungen der Dose, z. B. wenn die gefüllte Dose bei abgehobenem Deckel auf den Boden fällt und in Richtung der Membranebene gestaucht wird, können

die Verformungen jedoch so groß werden, daß in der Membranebene aufgrund des geneigten Bereiches keine ausreichende Verformbarkeit vorhanden ist und die Membran an der Solltrennlinie aufreißt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe

υ zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, so daß der Dosenverschluß in der Membranebene größere Formveränderungen bzw. Durchmesservergrößerungen aufgrund von Verformung aufnehmen kann, ohne daß die Membran aufreißt. Beim Auftreten von größeren Zugkräften in der Membranebene aufgrund unbeabsichtigter Verformung der Dose muß sich somit zuerst ein Teil der Siegelverbindung zwischen der Innenseite der Dosenwand und dem zylindrischen Teil der Membran lösen, und ein Aufreißen entlang der Solltrennlinie erfolgt erst, wenn die Ablösung der Membran von der Innenseite der Dosenwand bis zu der Solltrennlinie fortgeschritten ist. Durch entsprechend breite Ausführung dieses zylindrischen Teiles der Membran und die Anordnung der durch die rillenförmige Querschnittsverringerung gebildeten Solltrennlinie in ausreichendem Abstand von der Membranebene kann eine ausreichende Ablösestrecke entlang der Siegelverbindung geschaffen werden, die alle unbeabsichtigten Verformungen der Dose im Verschlußbereich aufnehmen kann.

Durch die deutsche Auslegeschrift Nr. 20 61 497 ist ein Dosenverschluß bekannt, bei dem die Membran, nachdem sie mit ihrem zylindrischen Teil in die Dosenöffnung eingeklebt wurde, mit einem umlaufenden Einschnitt versehen wird, der die Membran zerschneidet und sich bis in den üblicherweise aus Karton bestehenden Dosenkörper bzw. in die Dosenwand hinein erstreckt. Beim Entfernen dieser Membran wird die Klebeverbindung im zylindrischen Membranteil von unten her bis zu dieser Schnittlinie abgelöst.

M Dieser bekannte Dosenverschluß hat den Nachteil, daß die Klebeverbindung im zylindrischen Membranteil bi<· zu der Schnittlinie nicht ausreicht, um eine zuverlässige, d. h. gasdichte Verbindung der Membran mit der

Dosenwand zu gewährleisten. Durch den Einschnitt bis in den Dosenkörper kann auch Doseninhalt durch das Material des Dosenkörpers hindurch nach außen dringen, nachdem sich in dem erwähnten Klebebereich eine Undichtigkeit gezeigt hat. Diese Nachteile sind durch den erfindungsgemäßen Dosenverschluß vermieden, da bei einer Ablösung im zylindrischen Membranteil von der Dosenwand bis zu der Solltrennlinie die Solltrennlinie noch intakt ist und erst durch weitere Kraftaufwendung zerstört wird.

Um sicherzustellen, daß sich der zylindrische Membrantcy beim Öffnen des Verschlusses nicht über die Solltrennlinie hinweg von der Dosenwand ablöst, ist vorteilhaft die Verbindung zwischen dem oberhalb der Solltrennlinie befindlichen zylindrischen Teil und der Dosenwand mit einer größeren Festigkeit vorgesehen als in dem unterhalb der Solltrennlinie angeordneten zylindrischen Bereich. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß der obere zylindrische Teil beim Herstellen der Verbindung durch Siegeln mit größerer Kraft gegen die Innenseite der Dosenwand gepreßt wild als beim Hersteilen der Verbindung im unteren zylindrischen Bereich.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Gegenstand der erwähnten Schweizer Patentschrift 5 98 063 ist durch die wesentlich geschütztere Anordnung der Solltrennlinie in der Folie gegeben, da der entsprechende Folienbereich sich an der Wand des Dosenkörpers abstützen kann und außerdem durch Siegeln bzw. Kleben an dieser gesichert ist. Dieser Vorteil ermöglicht auch die Verwendung von noch dünnerem Folienmaterial als 0,08 mm, z. B. mit einer Dicke von 0,06 mm und entsprechend noch geringerer Dicke an der Stelle der Querschnittsverringerung bzw. in der Solltrennlinie.

Die Herstellung der Solltrennlinie bzw. das Prägen der Folie kann in einem geneigten Absatz der Folie auch entsprechend der Lehre der erwähnten Schweizer Patentschrift 5 98 063 erfolgen, der anschließend entsprechend dem Verlauf der Innenfläche des Dosenkörpers zylindrisch umgeformt wird. Es wird jedoch das in Anspruch 5 beanspruchte Verfahren bevorzugt.

Die Begrenzung der Prägekraft für die Herstellung der Querschnittsverringerung in der Solltrennlinie kann durch eine elektronische Steuerung erfolgen, wobei für die elektronische Messung der auftretenden Kraft der piezoelektrische Effekt ausgenutzt werden kann. Die entsprechende Ausführung einer Steuerung ist dem Fachmann der Elektronik geläufig und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel des Dosenverschlusses näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 einen Querschnitt durch den Dosenverschluß mit einem oberen Teil des Dosenkörpers,

F i g. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch den Dosenverschluß nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Metallmembran, bevor sie in den Dosenkörper eingeformt und mit diesem versiegelt wird,

Fig.4 eine Aufsicht auf die Metallmembran nach F i g. 3, und

F i g. 5 einen vergrößerten Teilquerschnitt durch die Membran nach Fig. 3.

Die Fig. 1 und die vergrößerte Ausschnittsdarstellung der F i g. 2 zeigen den fertigen Dosenverschluß 2, der aus der mit der Dosenwand 4 fest verbundenen Metallmembran 6 und dem lösbar eingesetzten Deckel 8 besteht. Die Solltrennlinie 10, die in Umfangsrichtung der Dosenwand 4 verläuft, befindet sich in dem zylindrischen Teil 12 der Metallmembran b, der mit der Innenfläche 14 der Dosenwand 4 durch Heizsiegeln verbunden ist Der äußere Bereich der Metallmembran 6 verläuft als Kantenschutz 16 über das freie Ende 18 der z. B. aus Kartonmaterial bestehenden Dosenwand 4. Es ist ein wesentlicher Vorteil, daß nach Abtrennen der Metallmembran 6 bis zu der Solltrennlinie 10 hin, um die Dose zu öffnen, der sich nach oben anschließende Bereich 20 zusammen mit dem Kantenschutz 16 am Dosenkörper verbleibt, so daß der Dosenrand und der sich nach innen anschließende Bereich eine glatte und hygienisch einwandfreie Oberfläche behalten.

Der Verschlußdeckel 8 ist auf bekannte Weise als sogenannter Napfdeckel mit einem nach innen gerichteten Griffiand 22 ausgeführt. Vor Gebrauch der Dose bzw. ihres Inhaltes schützt der Deckel 8 die Metallmembran 6, insbesondere beim Transport, gegen eine unerwünschte Zerstörung.

Das Öffnen des Dosenverschlusses erfolgt durch Hochziehen des die Dosenöffnung· überspannenden Teiles der Metallmembran 6 nach Abheben des Deckels 8 durch Ziehen an dem in den F i g. 3 bis 5 ersichtlichen, mit der Membran fest verbundenen Grifflappen 24. Da dieser Grifflappen 24 entsprechend der Darstellung in F i g. 4 zwischen dem Membranrand und der Membranmitte angeordnet ist und sein an der Membran befestigtes Ende 26 sich nahe der Wand des

3» Dosenkörpers befindet, wird die Aufreißbewegung an einer Umfangsstelle der Verschlußmembran eingeleitet und setzt sich dann in Umfangsrichtung fort. Dabei löst sich der unterhalb der Solltrennlinie befindliche zylindrische Bereich 28 unter Zerstörung der Siegelver-

J5 bindung mit der Innenkaschierung an der Fläche 14 der Dosenwand 4 bis zu der Querschnittsverringerung 10 ab, so daß die Ablösung sich nicht in den zylindrischen Teil 20 fortsetzen kann. Dies ist auch dadurch sichergestellt, daß die Siegelverbindung des oberen

«ο zylindrischen Teiles 20 fester ist als die Siegelverbindung des unteren zylindrischen Bereiches 28 mit dem Dosenkörper bzw. dessen Fläche 14.

Der Deckel 8 besteht beispielsweise aus Kunststoff, wie Polyäthylen oder ähnlichem Material, während als Material für die Metallmembran 6 auf bekannte Weise Aluminium besonders geeignet ist. Die Heißversiegelung zwischen der Oberfläche der Folie und der Innenkaschierung an der Fläche 14 der Dosenwand 4 kann auf bekannte Weise durch üblichen Heißsiegellack (»Hot melt«) erfolgen.

Bevor die Verbindung der folienartigen Metallmembran 6' mit der Dosenwand 4 in dessen oberem Randbereich erfolgt, wird die Metallmembran 6' durch Tiefziehen in einer Tiefziehform vorgeformt, so daß sie die in den Fig.3 bis 5 dargestellte Form erhält. Bei dieser vorgeformten Metallmembran 6' ist der obere zylindrische Teil 20 mit dem unteren zylindrischen Bereich 28 über einen geneigten Absatz 30 verbunden. In diesem Absatz 30 hat die Folie der Metallmembran 6' durch Materialquetschung während des Tiefziehens einen dünneren Querschnitt erhalten als in den angrenzenden Folienteilen 20,28, so daß dieser geneigte Absatz 30 nach Umformung in die in F i g. 2 dargestellte Form den Solltrennbereich bildet. Die Solltrennlinie

<" kam: jedoch auch durch eine Querschnittsverringerung 10 gebildet werden, die, in der Querschnittsdarstellung gesehen, schmaler ist als der geneigte Absatz 30. Um zu verhindern, daß die möglichst dünne

Metallmembran 6', deren Dicke vorzugsweise 0,06 mm beträgt, bei der Materialzusammenpressung im geneigten Absatz 30 abgequetscht bzw. durchschnitten wird, erfolgt die Verformung in die in den F i g. 3 bis 5 dargestellte Form mittels eines Formwerkzeuges, bei dem an einer Seite des geneigten Absatzes 30 ein getrennt bewegliches Gegenwerkzeug 32 anliegt, das in Fig.5 durch Strichlinien angedeutet ist. An diesem beweglichen Gegenwerkzeug 32 wirkt während des Formvorganges in Richtung des Pfeiles 34 eine durch eine piezoelektrische Einrichtung elektronisch steuerbare Gegenkraft, die der Verformungskraft entgegenwirkt, die durch das nicht dargestellte Tiefziehwerkzeug auf der Innenseite der schon becherförmigen Metallmembran 6' in dem geneigten Absatz 30 wirkt. Auf diese Weise kann das Maß der Querschnittsverringerung 10 innerhalb der Solltrennlinie oder in dem geneigten Absatz 30 genau bestimmt werden, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Metallmembran 6' bereits bei ihrer Verformung an dieser Stelle durchtrennt wird. Die Breite dieses geneigten Absatzes 30 und/oder der dort ausgebildeten Querschnittsverringerung 10 beträgt beispielsweise weniger als 1 mm.

Die auf diese Weise vorgeformte becherförmige Metallmembran 6' entsprechend den Darstellungen der F i g. 3 bis 5 wird in dem aus einem Rohr abgeschnittenen zylindrischen Dosenkörper eingesetzt, so daß ein oberer Membranflansch 36 auf der Schnittkante des Dosenkörpers aufliegt und den Dosenkörper seitlich überragt. Durch Einschieben eines der Form der

becherförmigen Metallmembran 6 angenähert entsprechenden Formkörpers in die auf dem Dosenkörper aufgesetzte Metallmembran 6' wird die Metallmembran 6' in die in Fig. 2 dargestellte Form umgeformt, wobei der geneigte Absatz 30 sich an die Fläche 14 der Dosenwand 4 anlegt und sich mit ihr versiegelt. Es versteht sich, daß hierfür der Formkörper auf geeignete Temperatur erhitzt ist. Der nicht dargestellte Formkörper umfaßt dabei klemmend das obere Ende 18 der Dosenwand 4, so daß sich der Membranflansch 36 der Metallmembran 6' entsprechend der Darstellung in Fig. 2 um die Dosenkante umlegt und durch Anpressung eine Siegelverbindung gewünschter Festigkeit entsteht.

Das Umformen des geneigten Absatzes 30 in die gleiche Ebene wie die zylindrischen Teile 20, 28 der Metallmembran 6 kann dadurch eriolgen, daß der in die Membran eingeschobene Formkörper an seinem der Membran zugekehrten Ende ähnlich der Form des unteren Randes des Deckels 8 abgerundet ist und dieser abgerundete Teil über den geneigten Absatz 30 streicht und ihn dabei zu zylindrischer Form abflacht.

Die Ausbildung des an der Oberseite der Membran angebrachten Grifflappens 24 kann beispielsweise entsprechend dem Schweizer Patent 5 93 180 erfolgen. Er ist aus der Membran ausgeschnitten, wobei die durch den Schnitt entstehende öffnung 38 durch ein gegen die Unterseite der Metallmembran 6' gesiegeltes Folienstück 40 verschlossen ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dosen Verschluß, bestehend aus einem Deckel und einer unterhalb dieses an der Innenfläche der Dosenwand befestigten Metallmembran aus einer Folie mit einem Aufreißlappen, wobei zur Erleichterung des Dosenöffnens in der Metallmembran eine parallel zum Dosenumfang verlaufende rillenförmige Querschnittsverringerung eingeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die rillenförmige Querschnittsverringerung (10) in einem mit der Innenfläche (14) der Dosenwand (4) versiegelten zylindrischen Teil (12) der Metallmembran (6, 6') befindet.

2. Dosenverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem oberhalb der Querschnittsverringerung (10) angeordneten Bereich (20) des zylindrischen Teiles (12) und der Dosenwand (4) fester ist als in dem unterhalb der Querschnittsverringerung (10) angeordneten Bereich (28) des zylindrischen Teiles (12).

3. Dosenverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rillenförmige Querschnittsverringerung (10) als Vertiefung ausgebildet ist, deren Grund angenähert parallel zu der Inennfläche (14) der Dosenwand (4) verläuft.

4. Dosenverschluß nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (6) eine Dicke im Bereich von 0,06 mm hat.

5. Verfahren zur Herstellung des Dosenverschlusses nach Anspruch 1 durch Vorformen der Metallmembran, so daß sie napfförmig einen zylindrischen Teil und einen sich nach außen erstreckenden Membranflansch hat und dabei durch Einformen einer umlaufenden Querschniltsverringerung der Metallmembran durch Quetschen, Einsetzen der vorgeformten Metallmembran in die von der Dosenwand umgebene Dosenöffnung und Versiegeln des zylindrischen Teiles und des sich anschließenden Membranflansches mit der Oberfläche der Dosenwand, dadurch gekennzeichnet, daß beim Quetschen der Metallmembran zur Herstellung der umlaufenden Querschnittsverringerung in dem zylindrischen Teil (12) der Metallmembran (6') ein Absatz (30) eingeformt wird und nach Einsetzen der vorgeformten Metallmembran (6') in die Dosenöffnung dieser Absatz (30) zusammen mit einem sich nach unten angrenzenden Bereich (28) des zylindrischen Teiles (12) der Membran an die Innenfläche (14) der Dosenwand angeformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Absatz (30) mit einer Breite von weniger als 1 mm hergestellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverringerung (10) in dem Absatz (30) durch Begrenzung der Kraft eines Gegenwerkzeuges (32) einer Tiefziehform auf eine gewünschte Größe eingestellt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Verformungskraft bei der Herstellung der Querschnitlsverringerung (10) mittels einer durch cm piezoelektrisches Element elektronisch gesteuerten Einrichtung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Versiegeln des zylindrischen Teiles (12) mit der Innenfläche (14) der Dosenwand

(4) der sich oberhalb des Absatzes (30) angrenzende Bereich (20) des zylindrischen Membranteiles (12) zur Erzielung einer höheren Festigkeit der Siegelverbindung stärker angepreßt wird als der sich nach unten an den Absatz (30) angrenzende Bereich (28) des zylindrischen Membranteiles (12).