DE3008274A1

DE3008274A1 - Dosenverschluss

Info

Publication number: DE3008274A1
Application number: DE19803008274
Authority: DE
Inventors: Walter Schellenberg
Original assignee: MAX SANDHERR AG
Current assignee: Sandherr Packungen AG
Priority date: 1979-06-18
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE8005906U1; GB2052432A; GB2052432B; FR2459184B1; US4418831A; FR2459184A1; US4365457A; CH636820A5; DE3008274C2

Description

Dosenverschluss

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. 598 063 des gleichen Anmelders bekannt. Bei diesem Dosenverschluss verläuft parallel zu der durch die rillenförmige Querschnittsverringerung gebildeten Solltrennlinie ein geneigter Membranteil, durch dessen Verformung sich in der Ebene 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 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. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, dass sich die rillenförmige Querschnittsverringerung in einem mit der Innenseite der Dosenwand versiegelten zylindrischen Teil der Membran befindet. Beim Auftreten von grösseren Zugkräften in der Membranebene aufgrund unbeabsichtigter Verformung der Dose muss sich somit zuerst ein Teil

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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. 2 061 497 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. Dieser bekannte Dosenverschluss hat den Nachteil, dass die Klebeverbindung im zylindrischen Membranteil bis 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 ~ni zylindrischen Membranteil von der Dosenwand bis zu der Solltrennlinie die Solltrennlinie noch intakt ist und erst durch weitere Kraftaufwendung zerstört wird.

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Um sicherzustellen, dass sich der zylindrische Membranteil beim Oeffnen des Verschlusses nicht über die Solltrennlinie hinweg von der Dosenwand ablöst, ist vorteilhaft die Siegelverbindung zwischen dem oberhalb der Solltrennlinie befindlichen zylindrischen Membranteil mit einer grösseren Festigkeit versehen als in dem unterhalb der Solltrennlinie angeordneten zylindrischen Membranteil. Dies lässt sich dadurch erreichen, dass der obere zylindrische Membranteil beim Herstellen der Siegelverbindung mit grösserer Kraft gegen die Innenseite der Dosenwand gepress/t wird als beim Herstellen der Siegelverbindung im unteren zylindrischen Membranteil.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil der Erfindung gegenüber dem Gegenstand der erwähnten Schweizer Patentschrift 598 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 geringere 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 Foiie auch entsprechend der Lehre der erwähnten Schweizer Patentschrift 598 063 erfolgen, der anschliessend entsprechend dem Verlauf der Innenfläche des Dosenkörpers zylindrisch umgeformt wird. 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 piezoeiektrische Effekt ausgenutzt werden kann. Die entsprechende Ausführung einer

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Steuerung ist dem Fachmann der Elektronik geläufig und bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen ein Ausführungsbeispiel des Dosenverschlusses dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch den Dosenverschluss mit einem oberen Teil des Dosenkörpers,

Fig. 2 einen vergrösserten Teilschnitt durch den Dosenverschluss nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Verschlussmembran, bevor sie in den Dosenkörper eingeformt und mit diesem versiegelt wird,

Fig. 4 eine Aufsicht auf die Verschlussmembran nach Fig. 3, und

Fig. 5 einen vergrösserten Teilquerschnitt durch die Membran nach Fig. 3.

Die Fig. 1 und die vergrösserte Ausschnittsdarstellung der Fig. 2 zeigen den fertigen Dosenverschluss 2, der aus der mit dem Dosenkörper 4 fest verbundenen Metallmembran 6 und dem lösbar eingesetzten Deckel 8 besteht. Die Solltrennlinie 10, die in Umfangsrichtung des Dosenkörpers verläuft, befindet sich in dem zylindrischen Teil 12 der Membranfolie, der mit der Innenfläche 14 des Dosenkörpers 4 durch Heissiegeln verbunden ist. Der äussere Bereich der Folie 6 bzw. Metallmemhran verläuft als Kantenschutz 16 über das freie Ende 18 des z.B. aus Kartonmaterial bestehenden Dosenkörpers 4. Es entspricht einem wesentlichen Vorteil, dass nach Abtrennen der Membran 6 bis zu

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der Solltrennlinie 10 hin, um die Dose zu öffnen, der sich nach oben anschliessende Folienteil 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 Griffrand 22 ausgeführt. Vor Gebrauch der Dose bzw. ihres Inhaltes schützt der Deckel 8 die Membranfolie 6, insbesondere beim Transport, gegen eine unerwünschte Zerstörung.

Das Oeffnen des Dosenverschlusses erfolgt durch Hochziehen des die Dosenöffnung überspannenden Teiles der Folie 6 nach Abheben des Deckels 8 durch Ziehen an dem in den Fig. 3 bis 5 ersichtlichen, mit der Membran fest verbundenen Grifflappen 24. Da dieser Grifflappen entsprechend der Darstellung in Fig. 4 zwischen dem Membranrand und der Membranmitte angeordnet ist und sein an der Membran befestigtes Ende 26 sich nahe der Wand des Dosenkörpers 4 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 Membranteil 28 mit Zerstörung der Siegelverbindung mit der Innenkaschierung an der Fläche 14 des Dosenkörpers 4 bis zu der Solltrennlinie 10 hin ab, und anschliessend reisst die Solltrennlinie 10 auf, so dass die Ablösung sich nicht in den zylindrischen Folienteil 20 fortsetzen kann. Dies ist auch dadurch sichergestellt, dass die Siegelverbindung des oberen zylindrischen Folienteiles 20 fester ist als die Siegelverbindung des unteren zylindrischen Folienteiles 28 mit dem Dosenkörper bzw. dessen Innenfläche 14.

Der Deckel 8 besteht beispielsweise aus Kunststoff, wie PoIy-

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äthylen oder ähnlichem Material, während als Material für die Metallmembran auf bekannte Weise Aluminium besonders geeignet ist. Die Hexssversxegelung zwischen der Oberfläche der Folie und der Innenkaschierung an der Oberfläche 14 des Dosenkörpers 4 kann auf bekannte Weise durch üblichen Heissiegellack ("Hot melt") erfolgen.

Bevor die Verbindung der folienartigen Metallmembran 6' mit dem Dosenkörper 4 in dessen oberem Randbereich erfolgt, wird die Membran 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 Teil 28 über einen geneigten Absatz 30 verbunden, und in diesem Absatz 30 hat die Folie der Membran 6¹ durch Materialquetschung während des Tiefziehens einen dünneren Querschnitt erhalten als in den angrenzenden Folienteilen 20, 28, so dass dieser geneigte Bereich 30 nach Umformung in die in Fig. 2 dargestellte Form den Solltrennbereich bildet. Die Solltrennlinie kann jedoch auch durch eine Querschnittsverringerung gebildet werden, die, in der Querschnittsdarstellung gesehen, schmaler ist als der geneigte Bereich 30.

Um zu verhindern, dass die möglichst dünne Metallmembran 6', deren Dicke vorzugsweise 0,06 mm beträgt, bei der Materialzusammenpressung im geneigten Bereich 30 abgequetscht bzw. durchschnitten wird, erfolgt die Vorformung in die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Form mittels eines Formwerkzeuges, bei dem an einer Seite des geneigten Bereiches 30 ein getrennt beweglicher Formteil 32 anliegt, der in Fig. 5 durch Strichlinien angedeutet ist. An diesem beweglichen Formteil 32 wirkt während des Formvorganges in Richtung des Pfeiles 34 eine durch eine piezoelektrische Einrichtung elektronisch steuerbare Gegenkraft, die der Verformungskraft entgegen-

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wirkt, die durch das nicht dargestellte Tiefziehwerkzeug auf der Innenseite der becherförmigen Membran 6' in dem geneigten Bereich 30 wirkt. Auf diese Weise kann das Mass der Querschnittsverringerung innerhalb der Solltrennlinie oder in dem geneigten Bereich 30 genau bestimmt werden, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Metallmembran bereits bei ihrer Vorformung an dieser Stelle durchtrennt wird. Die Breite dieses geneigten Bereiches und/oder der dort ausgebildeten Querschnittsverringerung beträgt beispielsweise weniger als 1 mm.

Die auf diese Weise vorgeformte becherförmige Metallmembran 6¹ entsprechend den Darstellungen der Fig. 3 bis 5 wird in dem aus einem Rohr abgeschnittenen zylindrischen Dosenkörper eingesetzt, so dass der obere 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 somit aufgesetzte Metallmembran 6' wird die Metallmembran in die in Fig. 2 dargestellte Form umgeformt, wobei der geneigte Bereich sich an die Innenfläche 14 des Dosenkörpers 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 des Dosenkörpers 4, so dass sich der Flanschteil der Membran entsprechend der Darstellung in Fig. 2 um die Dosenkante umlegt und durch Anpressung in geeigneter Stärke eine Siegelverbindung gewünschter Festigkeit entsteht.

Das Umformen des geneigten Bereiches in die gleiche Ebene wie die zylindrischen Teile 20, 28 der Metallmembran 6 kann dadurch erfolgen, dass der in die Membran eingeschobene Formkörper an seinem der Membran zugekehrten Ende ähnlich der

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Form des unteren Randes des Deckels 8 abgerundet ist und dieser abgerundete Teil über den geneigten Bereich 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 593 180 erfolgen und ist aus der Membran ausgeschnitten, wobei die durch den Schnitt entstehende Oeffnung 38 durch ein gegen die Unterseite der Membran 6' gesiegeltes Folienstück 40 verschlossen ist.

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Dosenverschluss, bestehend aus einem Deckel (8) und ner unterhalb dieses an der Dosenwand (4) befestigten Metallmembran (6) aus einer Folie mit einem Aufreisslappen (24),wobei zur Erleichterung des Dosenöffnens in der Membran (6) eine parallel zum Dosenumfang verlaufende rillenförmige Querschnittsverringerung (10) eingeformt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich die rillenförmige Querschnittsverringerung in einem mit der Innenfläche (14) der Dosenwand (4) versiegelten zylindrischen Teil (12) der Membran (6) befindet.
2. Dosenverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Siegelverbindung zwischen dem oberhalb der Querschnittsverringerung (10) angeordneten Bereich (20) des zylindrischen Membranteiles (12) fester ist als in dem unterhalb der Querschnittsverringerung (10) angeordneten Bereich (28) des zylindrischen Membranteiles (12).
3. Dosenverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die rillenförmige Querschnittsverringerung als Abflachung ausgebildet ist, deren Grund mindestens angenähert parallel zu der Innenfläche (14) der Dosenwand (4) verläuft.
4. Dosenverschluss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (6) eine Dicke im Bereich von 0,06 mm hat.
5. Verfahren zur Herstellung des Dosenverschlusses nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorformen der Membran (6'), so dass sie napfförmig einen zylindrischen Membranteil (12) und einen sich nach aussen erstreckenden Flanschteil (36) hat und dabei Einformen eines umlaufenden Absatzes (30) in dem zylindrischen Membranteil (12), wobei durch Quetschung

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des Membranmaterials im Bereich dieses Absatzes eine Querschnittsverringerung der Membran eingeformt wird, Einsetzen der vorgeformten Membran (6¹) in die von der Dosenwand (4) umgebene Dosenöffnung und Versiegeln des zylindrischen Membranteiles (12) und des sich anschliessenden Flanschteiles

(36) der Membran mit der Oberfläche der Dosenwand (4), wobei der umlaufende Absatz (30) an die Innenfläche (14) der Dosenwand zusammen mit dem sich nach unten angrenzenden Bereich

(28) des zylindrischen Membranteiles (12) angeformt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Versiegeln des zylindrischen Membranteiles (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).
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Membranmaterial auf der gesamten Breite des Absatzes (30) zur Herstellung der Querschnittsverringerung flachgequetscht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz mit einer Breite von weniger als 1 mm hergestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverringerung in dem Absatz (30) durch Begrenzung der Kraft eines Gegenwerkzeuges (32) einer Tiefziehform auf eine gewünschte Grosse eingestellt wird.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Verformungskraft bei der Herstellung der Querschnittsverringerung mittels einer durch ein piezoelektrisches Element elektronisch gesteuerten Einrichtung erfolgt.

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