DE3233106C2

DE3233106C2 - Verfahren zum Herstellen eines Dosendeckels

Info

Publication number: DE3233106C2
Application number: DE3233106A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bloeck; Oldrich Kreuzlingen Stanek
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1982-09-02
Filing date: 1982-09-07
Publication date: 1986-01-09
Also published as: EP0105026A1; AU565283B2; ATE21055T1; JPS5964130A; DE3364947D1; DE3233106A1; DK397783D0; DK155694C; NO155382B; ES8407313A1; EP0105026B1; JPH0353057B2; NO833121L; CA1225974A; ZA835907B; US4529468A; DK397783A; AU1789383A; DK155694B; NO155382C

Abstract

In einem Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Außenfläche beschichteten Deckels, insbesondere eines lackierten Deckels aus Metall für Getränkedosen, mit mindestens einer Ausgießöffnung, wobei auf die Außenfläche ein zumindest die Ausgießöffnung überdeckender Verschlußstreifen mit einer siegelfähigen Schicht aufgesiegelt wird, ist vorgesehen, daß der Verschlußstreifen kurz vor und außerhalb des Siegelvorganges selbst innerhalb von 10-15 sec auf einen Temperaturbereich von ca. 115-170 ° C erwärmt wird.

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1. bei dem der Verschlußstreifen aus einem mit siegelfähigem Werkstoff beschichteten Wand od. dgl. herausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Herausformen des Verschlußstreifens vorerwärmt wird.

to

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Außenfläche beschichteten Dosendeckels, insbesondere eines lackierten Metalldekkels für Dosen zum Verpacken von gasentwickelnden Getränken, mit zumindest einer Ausgießöffnung, bei dem auf die Außenfläche ein die Ausgießöffnung überdeckender, zumindest zweischichtiger, mit einer siegelfähigen Schicht versehener Verschlußstreifen aufgesiegelt wird, und bei dem der Verschlußstreifen vor der Anbringung erwärmt wird.

Getränkedosen werden heute in der Rege! aus Weißblech, zinnfreiem Stahl oder Aluminium einstückig hergestellt und nach dem Befüllen mit dem gewünschten Inhalt durch einen Deckel ebenfalls aus einem der o.g. Werkstoffe verschlossen. In diese Deckel wird in einem vorgeschalteten Arbeitsgang eine Ausgießöffnung beispielsweise gestanzt und mit einem Verschlußstreifen wieder abgedeckt. Der Deckel weist eine Beschichtung mit einer Lackschicht beispielsweise aus Phenol-Epoxyharz auf, der z. B. aus einem Aluminiumdünnband gefertigte Verschlußstreifen eine Beschichtung aus einem thermoplastischen Kunststoff, etwa einem Polyamid. Der Deckel wird auf ein vorgewärmtes Untersiegelwerkzeug gelegt und der Verschlußstreifen durch ein ebenfalls erwärmtes oberes Siegelwerkzeug um die Ausgießöffnung durch Aufschmelzen der Polyamid-Siegelschicht aufgesiegelt.

Da insbesondere die Haftfestigkeit der Siegelschicht auf der lackierten Deckeloberfläche für die Verwendung der Dose von erheblicher Bedeutung ist, muß diesem Merkmal wesentliche Beachtung geschenkt werden. Die Haftfestigkeit bzw. Beständigkeit wird insbesondere beeinflußt durch

— die Positionierung des Deckels in der Siegelstation,

— die Planheit der Bereiche um die Ausgießöffnung,

— die Druckverteilung beim Siegeln,

— die Siegelnahtdicke und Siegelnahtbreite,

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— die Temperaturen des unteren und des oberen Siegelwerkzeuges,

— die Falzbedingungen der Deckel,

— die mögliche Höhe eines Innendruckes in einer geschlossenen Dose,

— die Lagerungstemperatur der gefüllten Dose,

— den Kopfraum der gefüllten Dose,

— Einbrennbedingungen des Außenlackes der Dosendeckel od. dgl.

Insbesondere bei Getränkedosen für CCh-haltige Getränke genügt ein einfaches Aufsiegeln des Verschlußstreifens für eine Langzeitlagerung bei Berücksichtigung der obengenannten, die Haftfestigkeit beeinflussenden Faktoren nicht.

Bei diesen Dosen muß die Siegelnaht ein^n Innendruck von über 4 bar und Temperaturen von über 30° C über längere Zeiträume aushalten.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist der DE-OS 25 !9 703 zu entnehmen; es so!! dort ein. Decke! entstehen, dessen flexibler Abdeckstreifen die Ausgießöffnung fest verschließt ohne Verankerung oder Verklebung mit der Deckelunterseite. Hierzu ist der Ausgießbereich durch eine Vielzahl von in ihm in kleinen Abständen verteilten Öffnungen gebildet, deren Abmessungen relativ klein im Vergleich zur Ausdehnung des Ausgießbereichs sind. Dank dieser Lehre entsteht ein Deckel, der nun einen mehrstrahligen Ausfluß oder die Benutzung eines Strohhalmes gestattet. Beschrieben wird in dieser Druckschrift zudem eine Polypropylenschicht des Abdeckstreifens, die durch Klebepunkte mit dem Deckelspiegel verbunden ist. Der Abdeckstreifen soll bei oder vor dem Anbringen auf dem mit abziehbarem Klebstoff überzogenen Deckelspiegel erhitzt sowie fest gegen dessen Oberseite gedrückt werden, etwa mittels einer erhitzten Druckplatte oder eines Eisens. Dabei ruht jener Deckelspiegel gegebenenfalls auf einem erhitzten Widerlager.

Die DE-OS 29 08 397 offenbart beispielsweise eine Heißluftdusche, mit welcher ein Schachtelrand vorerwärmt wird. Danach wird ein Deckel auf den oberen Rand der Schachtel unter zusätzlicher Wärmezufuhr aufgepreßt. Das Vorwärmen dient hier dazu, den Kunststoff auf den Behälterrand vorher aufzuschmelzen, um so ein Verschließen des Deckels zu erleichtern. Nach der CH-PS 5 14 419 werden zwei Folien zwischen zwei Klemmbacken zuerst auf eine bestimmte Temperatur vorgewärmt, wobei die Klemmbacken einen vorgegebenen Druck auf die Folien ausüben müssen. Dieser Druck wird beim weiteren Erwärmen beibehalten, dann erst werden die Klemmbacken geöffnet, die Versiegelung ist beendet. Bei der DE-OS 29 08 397 handelt es sich um die Darstellung eines Verfahrens zum Verschließen eines Kartonbehälters durch Aufsiegeln eines Deckels, bei der CH-PS 5 14 419 um ein Verfahren zum Versiegeln mindestens zweier Folien.

Ein Vorschlag, die Haftfestigkeit des Verschlußstreifens zu verbessern, kann der nachveröffentlichten DE-PS 32 08 593 entnommen werden; nach dem Aufsiegeln des Verschlußstreifens auf den Dosendecket wird dieser bis zum Aufschmelzen des Polyamids erwärmt und anschließend wieder abgekühlt. Das Erwärmen geschieht dabei in einem Temperaturbereich von 175—300⁰C, wobei sich die Zeitdauer der Wärmeeinwirkung nach der Höhe der angewendeten Temperatur richtet. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, daß in der Siegelnaht beim Nachschmelzen Blasen auftreten, welche die Wirksamkeit der Siegelnaht erheblich beeinträchtigen,

wenn nicht sogar, je nach ihrer Vielzahl, aufheben.

Angesichts dieses Standes der Technik hat sich der Ει-finder das Ziel gesetzt, ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Blasenbildung vermieden, die Lagerbeständigkeit erhöht und die Haftfestigkeit von Verschlußstreifen zu Deckel verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß als siegelfähige Schicht eine Polyamidschicht verwendet wird, daß der Verschlußstreifen innerhalb von etwa 10 bis 15 see auf einen Temperaturbereich von etwa 115 bis 170° C vorerwärmt wird, und daß das Aufsiegeln des Verschlußstreifens spätestens 30 see nach der Vorerwärmung erfolgt.

Sollte der Verschlußstreifen vor dem Aufsiegeln erst aus einem mit einem siegeifähigen Werkstoff beschichteten Band od. dgl. herausgeformt werden müssen, so liegt im Rahmen dieser Erfindung daß das Band od. dgl. kurz vor dem Hersi*;formen des Verschlußstreifens ins-

Bei diesem Verfahren hat sich überraschenderweise gezeigt, daß beim Nachschmelzen keinerlei Blasen auftraten. Durch die Erwärmung des Verschlußstreifens wird ein verdampfbarer und damit blasenbildender Stoff von der Oberfläche oder aus dem Inneren der siegelfähigen Schicht entfernt, welcher zumindest zum Teil aus einem Wasserfilm od. dgl. bestehen dürfte.

Die Erwärmung des Verschlußstreifens bzw. des Bandes, muß kurz vor dem Aufsiegeln erfolgen, damit sich der verdampfbare und damit blasenbildende Stoff auf der Siegelschicht nicht wieder einstellen kann. Bei Versuchen hat sich hierbei eine Zeitspanne von 5 bis 15 see als genügend erwiesen. Dementsprechend sollte die Erwärmeinrichtung, beispielsweise ein infrarotstrahler, unmittelbar vor dem Siegelwerkzeug bzw. einer dem Verschlußstreifen herausstanzenden Einrichtung angeordnet sein.

Beispiel

senbildung auszuschalten. In dieser Zeit erreicht das Band in dem Vorwärmofen eine Temperatur von etwa 115 bis 120° C. Die Wartezeit zwischen dem Vorwärmen und dem Aufsiegeln soll 30 see nicht übersteigen. WeI-ehe Dauer der Vorerwärmung und weiche Temperatur im Umluftofen gewählt wird, hängt von den Produktionsbedingungen ab. Jedenfalls ist die Grenze durch das Bandmaterial selbst gesetzt, da sich ein Band, welches z. B. 1 min bei 17O⁰C erwärmt wurde, nicht mehr einwandfrei siegeln läßt

Überraschenderweise zeigt sich, daß derart vorerwärmte Bänder bzw. die Siegelnähte dieser Bänder den sogenannten Impact-Test nach Gardner (Belastung 3 inchpound) auch ohne einen besonderen Nachschmelz-Vorgang überstehen.

In einem Nachschmelzvorgang können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Siegelnähte selbst bei Temperaturen von über 21O⁰C bei einer Erwärmungszeit von 1 min blasenfrei aufgeschmolzen werden.

Auf einen beidseits lackierten Deckel aus zinnfreiem Stahl (tin free steel) wird ein mit einer Polyamidschicht versehenes Aluminium-Dünnband auf eine Ausgießöffnung aufgesiegelt. Die Temperatur des oberen Siegelwerkzeuges beträgt 25O⁰C, die des unteren 170° C. Der spezifische Siegeldruck liegt bei 2000 N/cm². Vor dem Aufsiegeln durchläuft das Aluminium-Dünnband einen auf 170° C vorerwärmten Umluftofen.

Eine Versuchsreihe mit diesen Siegclbedingungen, jedoch unterschiedlicher Verweilzeit des Bandes im Umluftofen sowie unterschiedlicher Wartezeit zwischen dem Herausnehmen des Bandes aus dem Umluftofen und dem Aufsiegelvorgang, ergab folgende Ergebnisse bezüglich der Blasenbildung beim Nachschmelzen:

Dauer der Wartezeit Ergebnis

Vorerwärmung

5 see 15 see Blasenbildung

10 see 15 see keine Blasenbildung

15 see 15 see keine Blasenbildung

30 see 30 see keine Blasenbildung

10 see 2 min Blasenbildung

10 see 5 min Blasenbildung

Diese Ergebnisse zeigen, daß eine Vorerwärmung des Bandes innerhalb von etwa 10 see genügt, um die BIa-

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Außenfläche beschichteten Dosendeckels, insbesondere eines lackierten Metalldeckels für Dosen zum Verpacken von gasentwickelnden Getränken, mit zumindest einer Ausgießöffnung, bei dem auf die Außenfläche ein die Ausgießöffnung überdeckender, zumindest zweischichtiger, mit einer siegelfähigen Schicht versehener Verschlußstreifen aufgesiegelt wird und bei dem der Verschlußstreifen vor der Anbringung erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als siegelfähige Schicht eine Polyamidschicht verwendet wird, daß der Verschlußstreifens innerhalb von etwa 10 bis 15 see auf einen Temperaturbereich von etwa 115 bis 170^cC vorerwärmt wird, und daß das Aufsiegeln des Verschlußstreifen spätestens 30 see nach der Vorerwär-