EP1777165A1 - Can end comprising a cover ring portion and a sealing diaphragm - Google Patents

Can end comprising a cover ring portion and a sealing diaphragm Download PDF

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EP1777165A1
EP1777165A1 EP05405593A EP05405593A EP1777165A1 EP 1777165 A1 EP1777165 A1 EP 1777165A1 EP 05405593 A EP05405593 A EP 05405593A EP 05405593 A EP05405593 A EP 05405593A EP 1777165 A1 EP1777165 A1 EP 1777165A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
lid
sealing flange
closure membrane
cover
membrane
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05405593A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Sven Bauer
Christoph Dietrich
Reinhart Geisler
Andreas Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to DK06806178.7T priority patent/DK1945522T3/en
Priority to SI200630493T priority patent/SI1945522T1/en
Priority to PCT/EP2006/009808 priority patent/WO2007045385A1/en
Priority to DE502006004890T priority patent/DE502006004890D1/en
Priority to PT06806178T priority patent/PT1945522E/en
Priority to EP06806178A priority patent/EP1945522B1/en
Priority to PL06806178T priority patent/PL1945522T3/en
Publication of EP1777165A1 publication Critical patent/EP1777165A1/en
Priority to CY20091101287T priority patent/CY1110072T1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B65D17/50—Non-integral frangible members applied to, or inserted in, preformed openings, e.g. tearable strips or plastic plugs
    • B65D17/501—Flexible tape or foil-like material
    • B65D17/502—Flexible tape or foil-like material applied to the external part of the container wall only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/44—Making closures, e.g. caps

Definitions

  • the invention relates to a can lid having a cover ring with an annular sealing flange and sealed to the sealing flange and peelable from this closure membrane, the sealing flange with an inner edge defining a perpendicular to a cover ring axis, defining a lid plane opening cross-sectional area as a removal opening and an outer edge merges into an annular wall lying substantially perpendicular to the cover plane, whose free end is formed into an outer flare for connecting the cover to the opening edge of a can body.
  • a method suitable for the production of the can lid is also a method suitable for the production of the can lid.
  • a flat sheet metal part is first formed into a cylindrical tube.
  • the axially extending edges of the tube are pressed together and welded together, which is done by means of a laser beam and leads to the formation of a butt weld seam.
  • the tube is then in equal length pipe sections or cylindrical rings divided.
  • Each cylindrical ring is formed into a lid ring having a crimp rim for attachment to a can body and to an annular support surface for later attachment of the closure membrane.
  • the aforementioned method for producing a cover ring starting from a cylindrical ring has the advantage of a significantly reduced scrap fraction compared to the classic Deckelringhersteliung, in which initially formed a sheet metal disc and then punched out to form the cover ring removal opening.
  • lids with a cover ring with a sealing flange and arranged on this sealing membrane sealing flange and sealing membrane lie in a lying perpendicular to a cover ring axis cover level.
  • a major disadvantage of conventional cap rings with peelable sealing membrane is that cans can be sterilized with such l7osendeckeln only with controlled back pressure.
  • the field of application of conventional cover rings with peelable sealing membrane is thereby severely limited, in particular in the important market of cans for food.
  • the invention has for its object to provide a can lid of the type mentioned, which has over the known from the prior art can lids with peelable sealing membrane as a dose seal improved sterilizing and can be used in particular in cans that are not controlled in counter pressure autoclave , such as B. in tower or spiral autoclave, sterilized.
  • the sealing flange with the lid plane encloses an acute angle ⁇ and the sealing membrane is arched over the removal opening, wherein the curvature of the closure membrane through the removal opening is displaceable between two lying substantially mirror-symmetrically to the opening cross-sectional area end positions.
  • a tangent applied to the curved sealing membrane at the transition of the curvature into the sealing flange at the inner edge encloses an acute angle ⁇ in one of the end positions with the cover plane which is smaller than or equal to the angle ⁇ between sealing flange and cover plane.
  • the curvature of the closure membrane in both end positions is within a given by the height of the annular wall Kemtiefe.
  • the angle ⁇ between the sealing flange and the cover plane is preferably 10 ° to 60 °.
  • the angle ⁇ between the tangent to the curved sealing membrane at the transition of the curvature into the sealing flange at the inner edge and the cover plane is preferably 10 ° to 60 °.
  • the closure membrane is preferably a deformed by deep drawing, conveniently by peeling from the sealing flange detachable aluminum foil or aluminum / plastic composite film.
  • cover ring As a material for the cover ring are all known for can production metals such as aluminum, steel or tinplate. These metals can also be painted or reshaped with a plastic coating of, for example, polypropylene.
  • the can lid according to the invention is particularly suitable as a closure for cans with sterilizable contents.
  • a shown in Fig. 1 cover 10 ' according to the prior art with a rotationally symmetrical to a ring axis z lying cover ring 11' has a arranged in a perpendicular to the ring axis z standing cover plane E arranged annular sealing flange 12.
  • the outer edge of the sealing flange 12 merges into an annular wall 18 which is substantially concentric with the ring axis z.
  • the free end of the annular wall 18 is formed into an outer flange 20.
  • the distance between the cover plane E and outer flange 20 is referred to as Kemtiefe t.
  • the inner edge of the sealing flange 12 is rolled into a rolled edge 22 and defines a removal opening 24 with a circular opening cross-section area F.
  • a closure membrane 14 closing the removal opening 24 is sealed.
  • the closure membrane 14 is located on the sealing flange 12 and is with this over an adhesive or sealing layer connected.
  • the material used for the closure membrane 14 is, for example, an aluminum or sheet-steel foil optionally having a heat-sealable coating.
  • the seal between sealing membrane 14 and sealing flange 12 is adjusted so that the sealing membrane from the sealing flange by peeling (peeling) can be removed.
  • a tear-open tab 16 arranged on the edge of the closure membrane 14 serves to remove or peel the closure membrane 14 from the sealing flange 12, releasing the removal opening 24.
  • a lid ring 11 ' according to the prior art is first manufactured in a known manner and a closure membrane 14 is sealed onto the sealing rim 12 located in the lid plane E. Subsequently, as shown in FIG. 6, the cover ring 11 'with sealed seal membrane 14 is clamped in a first tool 40. With a second tool 42, the sealing flange 12 is set to the desired angled position. With a third tool 44, z. B. with a spherical punch made of Teflon, the closure membrane 14 is formed by deep drawing in the ring axis z to a curvature with a camber s. Instead of a mechanical deep drawing with a stamp, the deformation can also be done pneumatically or hydraulically.
  • the curvature height ⁇ s of the closure membrane 14 is dimensioned so that the closure membrane 14 lies completely in its end positions A and B within the high can edge predetermined by the large core depth t.
  • the problem of the upright tear tab occurring in lid rings with a low core depth is also solved. Due to the high edge of the can, the flap remains protected and can not get caught in filling lines and transport processes. This is especially important when using laminates with poor deadfold properties.
  • the deep-drawing step can be carried out in both directions, since the curved closure membrane 14 is displaceable between the end position A and the end position B lying essentially mirror-symmetrically with respect to the removal opening 24 within the inner space defined by the annular wall 18 or the high can edge resulting therefrom.
  • the deep-drawing step takes place in the end position A.
  • the deep-drawing step can also take place before the sealing flange 12 is set up in the angled position.
  • the volume of the contents increases as a result of the increased temperature.
  • the internal pressure increases by an amount + ⁇ P relative to the vapor pressure at the filling temperature.
  • the closure membrane 14 is pushed from the initial lower end position A through the discharge opening 24 into the upper end position B and is in this position under an increased relative to atmospheric pressure internal pressure.
  • a possible plastic deformation of the closure membrane 14 can be counteracted, for example, with a thicker membrane material, with support foils of, for example, oriented polyamide (oPA), oriented polyethylene terephthalate (oPET), oriented polypropylene (oPP) or with a fiber-reinforced plastic film.
  • oPA oriented polyamide
  • OPET oriented polyethylene terephthalate
  • oPP oriented polypropylene
  • the volume of the contents decreases as a result of the falling temperature.
  • the internal pressure as a result of the now reduced vapor pressure of the filling liquid at the sterilizing temperature decreases by an amount - ⁇ P compared with the vapor pressure at the filling temperature.
  • the closure membrane 14 is from the upper end position B pulled through the discharge opening into the lower end position A and is in this position under a relation to atmospheric pressure lowered internal pressure. In this case, the angle ⁇ between sealing flange 12 and cover level E can be reduced and holds the closing membrane 14 under tension and thus virtually without wrinkles due to the resulting restoring forces.

Abstract

The lid for tins has a flange (22) which fits inside a ring around the lip of the tin and a vertical outer wall (18) with a curved top (20) which fits over its outer edge. The lid has a central aperture (24) which is covered by a membrane (14). This can move between two mirror image positions in which it is curved downwards or upwards. An independent claim is included for a method for making the lid.

Description

Die Erfindung betrifft einen Dosendeckel mit einem Deckelring mit einem ringförmigen Siegelflansch und einer auf den Siegelflansch gesiegelten und von diesem peelbaren Verschlussmembran, wobei der Siegelflansch mit einem inneren Rand eine senkrecht zu einer Deckelringachse liegende, eine Deckelebene definierende Öffnungsquerschnittsfläche als Entnahmeöffnung begrenzt und mit einem äusseren Rand in eine im wesentlichen senkrecht zur Deckelebene liegende Ringwand übergeht, deren freies Ende zu einem Aussenbördel zum Verbinden des Deckels mit dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers geformt ist. Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein zur Herstellung des Dosendeckels geeignetes Verfahren.The invention relates to a can lid having a cover ring with an annular sealing flange and sealed to the sealing flange and peelable from this closure membrane, the sealing flange with an inner edge defining a perpendicular to a cover ring axis, defining a lid plane opening cross-sectional area as a removal opening and an outer edge merges into an annular wall lying substantially perpendicular to the cover plane, whose free end is formed into an outer flare for connecting the cover to the opening edge of a can body. In the context of the invention is also a method suitable for the production of the can lid.

Bei bekannten Dosendeckeln der eingangs genannten Art mit einem Deckelring und auf diesem angeordneter Verschlussmembran erstreckt sich die Entnahmeöffnung bis in die Nähe des Bördelrandes, so dass nach dem Entfernen der Verschlussmembran nur eine schmale, vom Bördelrand radial nach innen abragende Ringfläche verbleibt. Nach dem Entfemen der Verschlussmembran, die in den meisten Fällen als Aufreissfolie ausgestaltet ist, wird nach dem Abziehen (Peelen) der Verschlussmembran, ähnlich wie bei einem Vollaufreissdeckel, eine verhältnismässig grosse Behälteröffnung geschaffen, wodurch das Füllgut leicht zugänglich wird. Ein weiterer Vorteil dieses Deckelsystems liegt darin, dass das Füllgut sterilisiert werden kann.In known can lids of the type mentioned above with a cover ring and arranged on this closure membrane, the removal opening extends into the vicinity of the flanged edge, so that after removal of the closure membrane only a narrow, from the flanged edge radially inwardly projecting annular surface remains. After removing the sealing membrane, which is configured in most cases as a tear-open, after peeling (peeling) of the closure membrane, similar to a full-open lid, a relatively large container opening created, making the contents is easily accessible. Another advantage of this cover system is that the contents can be sterilized.

Bei einem aus der EP-A-1 153 840 bekannten Verfahren zur Herstellung eines Deckelringes für einen Dosendeckel mit Verschlussmembran wird zunächst ein ebenes Blechteil zu einem zylindrischen Rohr umgeformt. Die axial verlaufenden Ränder des Rohres werden zusammengepresst und miteinander verschweisst, was mittels eines Laserstrahls erfolgt und zur Bildung einer Stumpfstossschweissnaht führt. Das Rohr wird sodann in gleich lange Rohrabschnitte bzw. zylinderförmige Ringe unterteilt. Jeder zylinderförmige Ring wird zu einem Deckelring mit einem Bördelrand zur Befestigung auf einem Dosenrumpf und zu einer ringförmigen Auflagefläche für die spätere Festlegung der Verschlussmembran umgeformt.At one of the EP-A-1 153 840 known method for producing a cover ring for a can lid with closure membrane, a flat sheet metal part is first formed into a cylindrical tube. The axially extending edges of the tube are pressed together and welded together, which is done by means of a laser beam and leads to the formation of a butt weld seam. The tube is then in equal length pipe sections or cylindrical rings divided. Each cylindrical ring is formed into a lid ring having a crimp rim for attachment to a can body and to an annular support surface for later attachment of the closure membrane.

Das vorstehend erwähnte Verfahren zur Herstellung eines Deckelringes ausgehend von einem zylinderförmigen Ring hat gegenüber der klassischen Deckelringhersteliung, bei welcher zunächst eine Blechscheibe umgeformt und anschliessend zur Bildung des Deckelringes die Entnahmeöffnung ausgestanzt wird, den Vorteil eines erheblich verminderten Schrottanteils.The aforementioned method for producing a cover ring starting from a cylindrical ring has the advantage of a significantly reduced scrap fraction compared to the classic Deckelringhersteliung, in which initially formed a sheet metal disc and then punched out to form the cover ring removal opening.

Bei allen aus dem Stand der Technik bekannten Dosendeckeln mit einem Deckelring mit einem Siegelflansch und auf diesem angeordneter Verschlussmembran liegen Siegelflansch und Verschlussmembran in einer senkrecht zu einer Deckelringachse liegenden Deckelebene.In all known from the prior art can lids with a cover ring with a sealing flange and arranged on this sealing membrane sealing flange and sealing membrane lie in a lying perpendicular to a cover ring axis cover level.

Ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Deckelringe mit peelbarer Verschlussmembran liegt darin, dass Dosen mit derartigen l7osendeckeln nur mit gesteuertem Gegendruck sterilisiert werden können. Der Anwendungsbereich herkömmlicher Deckelringe mit peelbarer Verschlussmembran wird dadurch insbesondere im bedeutenden Markt der Dosen für Lebensmittel stark eingeschränkt.A major disadvantage of conventional cap rings with peelable sealing membrane is that cans can be sterilized with such l7osendeckeln only with controlled back pressure. The field of application of conventional cover rings with peelable sealing membrane is thereby severely limited, in particular in the important market of cans for food.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosendeckel der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Dosendeckeln mit peelbarer Verschlussmembran als Dosenverschluss verbesserte Sterilisiereigenschaften aufweist und insbesondere auch bei Dosen verwendet werden kann, die in nicht mit Gegendruck gesteuerten Autoklaven, wie z. B. in Turm- oder Spiralautoklaven, sterilisiert werden.The invention has for its object to provide a can lid of the type mentioned, which has over the known from the prior art can lids with peelable sealing membrane as a dose seal improved sterilizing and can be used in particular in cans that are not controlled in counter pressure autoclave , such as B. in tower or spiral autoclave, sterilized.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass der Siegelflansch mit der Deckelebene einen spitzen Winkel α einschliesst und die Verschlussmembran über der Entnahmeöffnung gewölbt ist, wobei die Wölbung der Verschlussmembran durch die Entnahmeöffnung hindurch zwischen zwei im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Öffnungsquerschnittsfläche liegenden Endpositionen verschiebbar ist.To the inventive solution of the problem results in that the sealing flange with the lid plane encloses an acute angle α and the sealing membrane is arched over the removal opening, wherein the curvature of the closure membrane through the removal opening is displaceable between two lying substantially mirror-symmetrically to the opening cross-sectional area end positions.

Bevorzugt schliesst eine an die gewölbte Verschlussmembran beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch am inneren Rand angelegte Tangente in einer der Endpositionen mit der Deckelebene einen spitzen Winkel β ein, der kleiner oder gleich dem Winkel α zwischen Siegelflansch und Deckelebene ist.Preferably, a tangent applied to the curved sealing membrane at the transition of the curvature into the sealing flange at the inner edge encloses an acute angle β in one of the end positions with the cover plane which is smaller than or equal to the angle α between sealing flange and cover plane.

Zweckmässigerweise liegt die Wölbung der Verschlussmembran in beiden Endpositionen innerhalb einer durch die Höhe der Ringwand vorgegebenen Kemtiefe.Conveniently, the curvature of the closure membrane in both end positions is within a given by the height of the annular wall Kemtiefe.

Der Winkel α zwischen Siegelflansch und Deckelebene beträgt vorzugsweise 10° bis 60°. Ebenso beträgt der Winkel β zwischen der an die gewölbte Verschlussmembran beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch am inneren Rand angelegten Tangente und der Deckelebene vorzugsweise 10° bis 60°.The angle α between the sealing flange and the cover plane is preferably 10 ° to 60 °. Similarly, the angle β between the tangent to the curved sealing membrane at the transition of the curvature into the sealing flange at the inner edge and the cover plane is preferably 10 ° to 60 °.

Die Verschlussmembran ist bevorzugt eine durch Tiefziehen verformte, zweckmässigerweise durch Peelen vom Siegelflansch lösbare Aluminiumfolie oder Aluminium/Kunststoff-Verbundfolie.The closure membrane is preferably a deformed by deep drawing, conveniently by peeling from the sealing flange detachable aluminum foil or aluminum / plastic composite film.

Als Werkstoff für den Deckelring eignen sich alle zur Dosenherstellung bekannten Metalle wie Aluminium, Stahl oder Weissblech. Diese Metalle können auch lackiert oder mit einer Kunststoffbeschichtung aus beispielsweise Polypropylen umgeformt werden.As a material for the cover ring are all known for can production metals such as aluminum, steel or tinplate. These metals can also be painted or reshaped with a plastic coating of, for example, polypropylene.

Der erfindungsgemässe Dosendeckel eignet sich insbesondere als Verschluss für Dosen mit sterilisierbarem Füllgut.The can lid according to the invention is particularly suitable as a closure for cans with sterilizable contents.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt schematisch in

  • Fig. 1 einen Schnitt durch einen Deckelring mit aufgesiegelter Verschlussmembran nach dem Stand der Technik;
  • Fig. 2 einen Schnitt durch einen erfndungsgemässen Deckelring mit aufgesiegelter Verschlussmembran;
  • Fig. 3 einen Schnitt durch den Deckelring mit aufgesiegelter Verschlussmembran von Fig. 2 unter Sterilisierbedingungen;
  • Fig. 4 einen Schnitt durch den Deckelring mit aufgesiegelter Verschlussmembran von Fig. 2 nach Abkühlung auf Raumtemperatur;
  • Fig. 5 einen Schnitt durch einen Dosenkörper mit aufgesetztem Deckelring mit aufgesiegelter Verschlussmembran von Fig. 2;
  • Fig. 6 einen Schnitt durch eine Werkzeugkombination zur Herstellung des erfindungsgemässen Deckelringes mit aufgesiegelter Verschlussmembran von Fig. 2.
Further advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments and with reference to the drawing; this shows schematically in
  • 1 shows a section through a lid ring with sealed closure membrane according to the prior art.
  • 2 shows a section through an inventive cover ring with sealed closure membrane.
  • 3 shows a section through the lid ring with sealed closure membrane of Figure 2 under Sterilisierbedingungen ..;
  • 4 shows a section through the lid ring with sealed closure membrane of FIG. 2 after cooling to room temperature; FIG.
  • 5 shows a section through a can body with attached cover ring with sealed closure membrane of Fig. 2.
  • 6 shows a section through a tool combination for the production of the inventive cover ring with sealed-on closure membrane from FIG. 2.

Ein in Fig. 1 dargestellter Deckel 10' nach dem Stand der Technik mit einem rotationssymmetrisch zu einer Ringachse z liegenden Deckelring 11' weist einen in einer rechtwinklig zur Ringachse z stehenden Deckelebene E angeordneten kreisringförmigen Siegelflansch 12 auf. Der äussere Rand des Siegelflansches 12 geht in eine im wesentlichen konzentrisch zur Ringachse z liegende Ringwand 18 über. Das freie Ende der Ringwand 18 ist zu einem Aussenbördel 20 geformt. Der Abstand zwischen Deckelebene E und Aussenbördel 20 wird als Kemtiefe t bezeichnet. Der innere Rand des Siegelflansches 12 ist zu einem Rollrand 22 eingerollt und begrenzt eine Entnahmeöffnung 24 mit einer kreisförmigen Öffnungsquerschniftsfläche F.A shown in Fig. 1 cover 10 'according to the prior art with a rotationally symmetrical to a ring axis z lying cover ring 11' has a arranged in a perpendicular to the ring axis z standing cover plane E arranged annular sealing flange 12. The outer edge of the sealing flange 12 merges into an annular wall 18 which is substantially concentric with the ring axis z. The free end of the annular wall 18 is formed into an outer flange 20. The distance between the cover plane E and outer flange 20 is referred to as Kemtiefe t. The inner edge of the sealing flange 12 is rolled into a rolled edge 22 and defines a removal opening 24 with a circular opening cross-section area F.

Auf den Siegelflansch 12 ist eine die Entnahmeöffnung 24 verschliessende Verschlussmembran 14 gesiegelt. Die Verschlussmembran 14 liegt dem Siegelflansch 12 auf und ist mit diesem über eine Klebstoff- oder Siegelschicht verbunden. Als Material für die Verschlussmembran 14 dient beispielsweise eine gegebenenfalls eine heisssiegelfähige Beschichtung aufweisende Folie aus Aluminium oder aus Stahlblech. Die Siegelung zwischen Verschlussmembran 14 und Siegelflansch 12 wird so eingestellt, dass die Verschlussmembran vom Siegelflansch durch Abziehen (Peelen) entfernt werden kann. Eine am Rand der Verschlussmembran 14 angeordnete Aufreisslasche 16 dient zum Abziehen oder Peelen der Verschlussmembran 14 vom Siegelflansch 12 unter Freigabe der Entnahmeöffnung 24.On the sealing flange 12, a closure membrane 14 closing the removal opening 24 is sealed. The closure membrane 14 is located on the sealing flange 12 and is with this over an adhesive or sealing layer connected. The material used for the closure membrane 14 is, for example, an aluminum or sheet-steel foil optionally having a heat-sealable coating. The seal between sealing membrane 14 and sealing flange 12 is adjusted so that the sealing membrane from the sealing flange by peeling (peeling) can be removed. A tear-open tab 16 arranged on the edge of the closure membrane 14 serves to remove or peel the closure membrane 14 from the sealing flange 12, releasing the removal opening 24.

Ein in Fig. 2 gezeigter Deckel 10 mit einem Deckelring 11 nach der Erfindung unterscheidet sich vom Deckel 10' mit einem Deckelring 11' nach dem Stand der Technik durch die folgenden Merkmale:

  • Der Siegelflansch 12 schliesst mit der Deckelebene E einen spitzen Winkel α ein.
  • Die Verschlussmembran 14 ist über der durch den inneren Rollrand 22 des Siegelflansches 12 definierten Öffnungsquerschnittsfläche F kugelförmig gewölbt und durch die Entnahmeöffnung 24 hindurch zwischen den beiden im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Öffnungsquerschnittsfläche F liegenden Endpositionen A und B verschiebbar.
  • Die in der Endposition B beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch 12 am inneren Rand 22 an die gewölbte Verschlussmembran 14 angelegte Tangente m schliesst mit der Deckelebene E einen spitzen Winkel β ein, der kleiner oder gleich dem Winkel α zwischen Siegelflansch 12 und Deckelebene E ist.
A lid 10 shown in Fig. 2 with a lid ring 11 according to the invention differs from the lid 10 'with a lid ring 11' according to the prior art by the following features:
  • The sealing flange 12 encloses an acute angle α with the cover plane E.
  • The closure membrane 14 is spherically curved over the opening cross-sectional area F defined by the inner rolled edge 22 of the sealing flange 12 and can be displaced through the removal opening 24 between the two end positions A and B, which are essentially mirror-symmetrical to the opening cross-sectional area F.
  • The in the final position B at the transition of the curvature in the sealing flange 12 at the inner edge 22 to the curved closure membrane 14 applied tangent m encloses with the lid plane E an acute angle β, which is smaller than or equal to the angle α between the sealing flange 12 and lid level E. ,

Zur Herstellung des erfindungsgemässen Dosendeckels 10 wird zunächst in bekannter Art ein Deckelring 11' nach dem Stand der Technik hergestellt und eine Verschlussmembran 14 auf den in der Deckelebene E liegenden Siegelrand 12 gesiegelt. Anschliessend wird gemäss Fig. 6 der Deckelring 11' mit aufgesiegelter Verschlussmembran 14 in ein erstes Werkzeug 40 eingespannt. Mit einem zweiten Werkzeug 42 wird der Siegelflansch 12 zur gewünschten angewinkelten Position aufgestellt. Mit einem dritten Werkzeug 44, z. B. mit einem kugelförmigen Stempel aus Teflon, wird die Verschlussmembran 14 durch Tiefziehen in der Ringachse z zu einer Wölbung mit einer Wölbhöhe s umgeformt. Anstelle eines mechanischen Tiefzuges mit einem Stempel kann die Verformung auch pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.To produce the can lid 10 according to the invention, a lid ring 11 'according to the prior art is first manufactured in a known manner and a closure membrane 14 is sealed onto the sealing rim 12 located in the lid plane E. Subsequently, as shown in FIG. 6, the cover ring 11 'with sealed seal membrane 14 is clamped in a first tool 40. With a second tool 42, the sealing flange 12 is set to the desired angled position. With a third tool 44, z. B. with a spherical punch made of Teflon, the closure membrane 14 is formed by deep drawing in the ring axis z to a curvature with a camber s. Instead of a mechanical deep drawing with a stamp, the deformation can also be done pneumatically or hydraulically.

Beim Tiefziehen der Wölbung wird darauf geachtet, dass Wölbhöhe ± s der Verschlussmembran 14 so bemessen ist, dass die Verschlussmembran 14 in ihren Endstellungen A und B vollständig innerhalb des durch die grosse Kemtiefe t vorgegebenen hohen Dosenrandes liegt. Mit einer grossen Kemtiefe wird auch das bei Deckelringen mit geringer Kerntiefe auftretende Problem der aufstehenden Aufreisslasche gelöst. Durch den hohen Dosenrand bleibt die Lasche geschützt und kann in Abfüllanlagen und bei Transportprozessen nicht hängen bleiben. Die ist insbesondere bei Verwendung von Laminaten mit schlechten Deadfold-Eigenschaften von Bedeutung.During the deep drawing of the curvature, care is taken that the curvature height ± s of the closure membrane 14 is dimensioned so that the closure membrane 14 lies completely in its end positions A and B within the high can edge predetermined by the large core depth t. With a large core depth, the problem of the upright tear tab occurring in lid rings with a low core depth is also solved. Due to the high edge of the can, the flap remains protected and can not get caught in filling lines and transport processes. This is especially important when using laminates with poor deadfold properties.

Grundsätzlich kann der Tiefziehschritt in beiden Richtungen durchgeführt werden, da die gewölbte Verschlussmembran 14 zwischen der Endposition A und der im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Entnahmeöffnung 24 liegenden Endposition B innerhalb des durch die Ringwand 18 bzw. des sich daraus ergebenden hohen Dosenrandes definierten Innenraumes verschiebbar ist. Bevorzugt erfolgt jedoch der Tiefziehschritt in die Endposition A. Der Tiefziehschritt kann auch vor dem Aufstellen des Siegelflansches 12 in die angewinkelte Position erfolgen.In principle, the deep-drawing step can be carried out in both directions, since the curved closure membrane 14 is displaceable between the end position A and the end position B lying essentially mirror-symmetrically with respect to the removal opening 24 within the inner space defined by the annular wall 18 or the high can edge resulting therefrom. Preferably, however, the deep-drawing step takes place in the end position A. The deep-drawing step can also take place before the sealing flange 12 is set up in the angled position.

Die Funktion der gewölbten Verschlussmembran 14 wird nachfolgend anhand der Fig. 2 bis 5 näher erläutert.The function of the curved closure membrane 14 will be explained in more detail with reference to FIGS. 2 to 5.

Nach dem Einfüllen eines heissen, flüssigen oder flüssig/festen Füllgutes 32 in einen Dosenkörper 30 wird der Deckelring 11 mit der aufgesiegelten Verschlussmembran 14 in Endstellung A auf den Dosenkörper 30 aufgesetzt, überfülltes Füllgut 32 wird zwischen dem Aussenbördel 20 des Deckelringes 11 und dem Rand des Dosenkörpers 30 ausgequetscht, und der Deckelring 11 wird unter Herstellung eines dichten Dosenverschlusses auf den Dosenkörper 30 aufgebördelt.After filling a hot, liquid or liquid / solid filling material 32 in a can body 30 of the lid ring 11 with the sealed closure membrane 14 is placed in end position A on the can body 30, overfilled product 32 is squeezed between the outer flanges 20 of the lid ring 11 and the edge of the can body 30, and the lid ring 11 is crimped to produce a dense can closure on the can body 30.

Beim nachfolgenden Sterilisieren des Füllgutes 32 in der verschlossenen Dose nimmt das Füllgutvolumen als Folge der erhöhten Temperatur zu. Gleichzeitig steigt der Innendruck als Folge eines erhöhten Dampfdrucks der Füllgutflüssigkeit bei der Sterilisiertemperatur gegenüber dem Dampfdruck bei der Einfülltemperatur um einem Betrag +ΔP an. Die Verschlussmembran 14 wird aus der anfänglichen unteren Endposition A durch die Entnahmeöffnung 24 hindurch in die obere Endposition B gedrückt und steht in dieser Position unter einem gegenüber Atmosphärendruck erhöhten Innendruck. Da die beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch 12 am inneren Rand 22 in der Endpositionen B an die gewölbte Verschlussmembran 14 angelegte Tangente m mit der Deckelebene E einen spitzen Winkel β einschliesst, der kleiner oder gleich dem Winkel α zwischen Siegelflansch 12 und Deckelebene E ist, wird die Siegelverbindung zwischen Verschlussmembran 14 und Siegelflansch 12 auf Scherkräfte beansprucht, die wesentlich grösser sind als die Kräfte, die durch den beim Sterilisieren auftretenden maximalen Doseninnendruck auf die Siegelverbindung einwirken. Einer allfälligen plastischen Verformung der Verschlussmembran 14 kann beispielsweise mit einem dickeren Membranmaterial, mit Stützfolien aus beispielsweise orientiertem Polyamid (oPA), orientiertem Polyethylenterephthalat (oPET), orientiertem Polypropylen (oPP) oder mit einem faserverstärkten Kunststofffilm entgegengewirkt werden.During the subsequent sterilization of the contents 32 in the sealed can, the volume of the contents increases as a result of the increased temperature. At the same time, as a result of an increased vapor pressure of the filling liquid at the sterilizing temperature, the internal pressure increases by an amount + ΔP relative to the vapor pressure at the filling temperature. The closure membrane 14 is pushed from the initial lower end position A through the discharge opening 24 into the upper end position B and is in this position under an increased relative to atmospheric pressure internal pressure. Since at the transition of the curvature in the sealing flange 12 at the inner edge 22 in the end positions B to the curved closure membrane 14 applied tangent m with the lid plane E includes an acute angle β, which is smaller than or equal to the angle α between the sealing flange 12 and lid level E. , the sealing connection between sealing membrane 14 and sealing flange 12 is subjected to shear forces which are substantially greater than the forces acting on the sealing compound as a result of the maximum dose pressure occurring during sterilization. A possible plastic deformation of the closure membrane 14 can be counteracted, for example, with a thicker membrane material, with support foils of, for example, oriented polyamide (oPA), oriented polyethylene terephthalate (oPET), oriented polypropylene (oPP) or with a fiber-reinforced plastic film.

Beim Abkühlen der Dose auf Raumtemperatur nimmt das Füllgutvolumen als Folge der sinkenden Temperatur wieder ab. Gleichzeitig sinkt der Innendruck als Folge des nun emiedrigten Dampfdrucks der Füllgutflüssigkeit bei der Sterilisiertemperatur gegenüber dem Dampfdruck bei der Einfülltemperatur um einem Betrag -ΔP. Die Verschlussmembran 14 wird aus der oberen Endposition B durch die Entnahmeöffnung hindurch in die untere Endposition A gezogen und steht in dieser Position unter einem gegenüber Atmosphärendruck erniedrigten Innendruck. Dabei kann sich der Winkel α zwischen Siegelflansch 12 und Deckelebene E verkleinern und hält durch die entstehenden Rückstellkräfte die Verschlussmembran 14 unter Spannung und demzufolge quasi faltenfrei.When the can is cooled down to room temperature, the volume of the contents decreases as a result of the falling temperature. At the same time, the internal pressure as a result of the now reduced vapor pressure of the filling liquid at the sterilizing temperature decreases by an amount -ΔP compared with the vapor pressure at the filling temperature. The closure membrane 14 is from the upper end position B pulled through the discharge opening into the lower end position A and is in this position under a relation to atmospheric pressure lowered internal pressure. In this case, the angle α between sealing flange 12 and cover level E can be reduced and holds the closing membrane 14 under tension and thus virtually without wrinkles due to the resulting restoring forces.

Claims (10)

Dosendeckel mit einem Deckelring (11) mit einem ringförmigen Siegelflansch (12) und einer auf den Siegelflansch (12) gesiegelten und von diesem peelbaren Verschlussmembran (14), wobei der Siegelflansch (12) mit einem inneren Rand (22) eine senkrecht zu einer Deckelringachse (z) liegende, eine Deckelebene (E) definierende Öffnungsquerschnittsfläche (F) als Entnahmeöffnung (24) begrenzt und mit einem äusseren Rand in eine im wesentlichen senkrecht zur Deckelebene (E) liegende Ringwand (18) übergeht, deren freies Ende zu einem Aussenbördel (20) zum Verbinden des Dosendeckels (10) mit dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers (30) geformt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Siegelflansch (12) mit der Deckelebene (E) einen spitzen Winkel α einschliesst und die Verschlussmembran (14) über der Entnahmeöffnung (24) gewölbt ist, wobei die Wölbung der Verschlussmembran (14) durch die Entnahmeöffnung (24) hindurch zwischen zwei im wesentlichen spiegelsymmetrisch zur Öffnungsquerschnittsfläche (F) liegenden Endpositionen (A, B) verschiebbar ist.Can lid having a lid ring (11) with an annular sealing flange (12) and sealed on the sealing flange (12) and peelable by this closure membrane (14), wherein the sealing flange (12) having an inner edge (22) perpendicular to a cover ring axis (Z) lying, a lid plane (E) defining opening cross-sectional area (F) delimited as a removal opening (24) and merges with an outer edge in a substantially perpendicular to the lid plane (E) lying annular wall (18) whose free end to an outer flange ( 20) for connecting the can lid (10) with the opening edge of a can body (30) is formed,
characterized in that
the sealing flange (12) encloses an acute angle α with the cover plane (E) and the closure membrane (14) is arched over the removal opening (24), the bulge of the closure membrane (14) passing through the removal opening (24) substantially between two mirror-symmetrically to the opening cross-sectional area (F) lying end positions (A, B) is displaceable. Dosendeckel nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch 12 am inneren Rand (22) an die gewölbte Verschlussmembran (14) angelegte Tangente (m) in einer der Endpositionen (B) mit der Deckelebene (E) einen spitzen Winkel β einschliesst, der kleiner oder gleich dem Winkel α zwischen Siegelflansch (12) und Deckelebene (E) ist.Can lid after. Claim 1, characterized in that at the transition of the curvature in the sealing flange 12 at the inner edge (22) to the curved closure membrane (14) applied tangent (m) in one of the end positions (B) with the lid plane (E) an acute angle β, which is smaller than or equal to the angle α between the sealing flange (12) and cover plane (E). Dosendeckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbung der Verschlussmembran (14) in beiden Endpositionen (A, B) innerhalb einer durch die Höhe der Ringwand (18) vorgegebenen Kemtiefe (t) liegt.Can lid according to claim 1 or 2, characterized in that the curvature of the closure membrane (14) in both end positions (A, B) within a by the height of the annular wall (18) predetermined Kemtiefe (t) lies. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel α zwischen Siegelflansch (12) und Deckelebene (E) 10° bis 60° beträgt.Can lid according to one of claims 1 to 3, characterized in that the angle α between sealing flange (12) and cover level (E) is 10 ° to 60 °. Dosendeckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel β zwischen der beim Übergang der Wölbung in den Siegelflansch 12 am inneren Rand (22) an die gewölbte Verschlussmembran (14) angelegten Tangente und der Deckelebene (E) 10° bis 60° beträgt.Can lid according to Claim 4, characterized in that the angle β between the tangent applied to the arched closure membrane (14) when the curvature passes into the sealing flange 12 at the inner edge (22) and the cover plane (E) is 10 ° to 60 °. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmembran (14) eine durch Tiefziehen verformte Aluminiumfolie oder Aluminium/Kunststoff-Verbundeie ist.Can lid according to one of claims 1 to 5, characterized in that the closure membrane (14) is a deformed by deep drawing aluminum foil or aluminum / plastic composite. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelring (11) aus Aluminium, Stahl oder Weissblech ist.Can lid according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lid ring (11) made of aluminum, steel or tinplate. Dosendeckel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmembran (14) mittels einer Aufreisslasche (16) durch Peelen vom Siegelflansch (12) lösbar ist,Can lid according to one of claims 1 to 7, characterized in that the closure membrane (14) by means of a tear-open tab (16) by peeling from the sealing flange (12) is detachable, Verfahren zur Herstellung eines Dosendeckels (10) mit einem Deckelring (11) mit einem ringförmigen Siegelflansch (12) und einer auf den Siegelflansch (12) gesiegelten und von diesem peelbaren Verschlussmembran (14), wobei der Siegelflansch (12) mit einem inneren Rand (22) eine senkrecht zu einer Deckelringachse (z) liegende, eine Deckelebene (E) definierende Öffnungsquerschnittsfläche (F) als Entnahmeöffnung (24) begrenzt und mit einem äusseren Rand in eine im wesentlichen senkrecht zur Deckelebene (E) liegende Ringwand (18) übergeht, deren freies Ende zu einem Aussenbördel (20) zum Verbinden des Dosendeckels (10) mit dem Öffnungsrand eines Dosenkörpers (30) geformt ist,
dadurch gekennzeichnet,
der Siegelflansch (12) so angestellt wird, dass er mit der Deckelebene (E) einen spitzen Winkel α einschliesst, und die Verschlussmembran (14) durch die Entnahmeöffnung (24) hindurch tiefgezogen wird.Method for producing a can lid (10) having a lid ring (11) with an annular sealing flange (12) and a sealing membrane (14) sealed onto the sealing flange (12), the sealing flange (12) being provided with an inner rim (12). 22) defines an opening cross-sectional area (F) lying perpendicular to a cover ring axis (z) and defining an opening edge (24) as an removal opening (24) and merges with an outer edge into an annular wall (18) lying substantially perpendicular to the cover plane (E), the free end of which is shaped into an outer flare (20) for connecting the can lid (10) to the opening edge of a can body (30),
characterized
the sealing flange (12) is adjusted so that it encloses an acute angle α with the cover plane (E), and the closure membrane (14) is deep-drawn through the removal opening (24). Verwendung eines Dosendeckels (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Aufbördeln auf einen Dosenkörper (30) als Verschluss für Dosen mit sterilisierbarem Füllgut (32).Use of a can lid (10) according to any one of claims 1 to 8 for flanging on a can body (30) as a closure for cans with sterilizable filling material (32).
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