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EP4228976B1 - Dosendeckel und verfahren zum herstellen eines dosendeckels - Google Patents

Dosendeckel und verfahren zum herstellen eines dosendeckels Download PDF

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EP4228976B1
EP4228976B1 EP21801512.1A EP21801512A EP4228976B1 EP 4228976 B1 EP4228976 B1 EP 4228976B1 EP 21801512 A EP21801512 A EP 21801512A EP 4228976 B1 EP4228976 B1 EP 4228976B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lid
closure piece
opening
margin
lid surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP21801512.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4228976A1 (de
EP4228976C0 (de
Inventor
Gregor Anton Piech
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.)
Top Cap Holding GmbH
Original Assignee
Top Cap Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Top Cap Holding GmbH filed Critical Top Cap Holding GmbH
Priority to RS20241033A priority Critical patent/RS65964B1/sr
Publication of EP4228976A1 publication Critical patent/EP4228976A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP4228976C0 publication Critical patent/EP4228976C0/de
Publication of EP4228976B1 publication Critical patent/EP4228976B1/de
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    • B65D2517/5062—Details of preformed openings the edge of the preformed opening being provided with incisions or notches for facilitating removal

Definitions

  • the invention relates to a can lid, in particular for beverage cans, with a metallic lid surface in which an opening is formed which is delimited by a closed edge of the lid surface and which is closed by a closure piece of the metallic lid surface, wherein the closure piece is separated from the surrounding lid surface by a micro-gap which extends at least in sections along the edge of the lid surface, wherein an edge of the closure piece and the edge of the surrounding lid surface adjoin one another at the micro-gap, and wherein the closure piece can be moved out of the plane defined by the opening to release the opening, and with a layer of a plastic material which is applied to a flat side of the metallic lid surface so as to cover the micro-gap.
  • Can lids of this type are used extensively in the manufacture of beverage cans, food cans and the like. They are simple and inexpensive to manufacture, enable space-saving stacking of similar cans and can be easily opened and closed again if necessary by manually moving the closure piece. Due to the micro-gap, no metal particles that could be hazardous to health enter the interior of the can when the can is opened. The tightness of the can lid is ensured by the layer covering the micro-gap, despite the lack of a continuous metal connection between the closure piece and the surrounding lid surface.
  • the layer of plastic material tears in the area of the micro-gap, so that the opening is subsequently free.
  • the layer may stretch and unravel in an undefined manner, for example causing fraying. This is undesirable, particularly because it increases the amount of force required to open the can and may prevent the can contents from escaping through the opening.
  • the optical appearance of the opening is also negatively affected.
  • the invention provides that the edge of the closure piece and the edge of the surrounding lid surface are offset from one another transversely to the plane defined by the opening.
  • one of the adjacent edges protrudes from the other and, when the edges move apart as a result of the opening process, forms a cutting edge that moves through the layer and ensures that the layer is separated reliably and in a defined manner.
  • the layer is therefore sheared rather than torn.
  • the layer of plastic material can be a film or a film-like layer that is connected to the metallic cover surface, for example adhesively.
  • a film of plastic material can be connected to the metallic cover surface by means of lamination.
  • the layer can also be a film laminated onto the metallic cover surface. In principle, the layer could also be created by applying a liquid plastic material and then curing it.
  • the micro-gap can be a punched gap, whereby the adjacent edges can touch each other at least in some areas.
  • the plane defined by the opening can coincide with the surface extension of the lid surface or the closure piece.
  • the offset arrangement of the edge of the closure piece and the edge of the surrounding lid surface can create a step with a square or angular cross-section in the lid surface. Such a step develops a particularly pronounced notch effect that supports the cutting through of the plastic coating.
  • edge of the closure piece and the edge of the surrounding lid surface are offset from each other by a height offset of 0.01 mm to 0.3 mm, preferably from 0.05 mm to 0.12 mm.
  • the edge of the closure piece and the edge of the surrounding lid surface can also be offset from one another by a height offset that is at least 10% and at most 90%, preferably at least 25% and at most 70%, of the thickness of the metal lid surface.
  • a height offset that is at least 10% and at most 90%, preferably at least 25% and at most 70%, of the thickness of the metal lid surface.
  • the edge of the closure piece is offset in the opening direction relative to the edge of the surrounding lid surface. This ensures that the cutting effect starts immediately when the can is opened and not a certain distance must be bridged without cutting. If the layer is applied to the flat side of the lid surface that is at the back in relation to the opening direction, the edge of the surrounding lid surface that protrudes to the rear acts as a cutting edge. If, however, the layer is applied to the flat side of the lid surface that is at the front in relation to the opening direction, the edge of the closure piece that protrudes to the front acts as a cutting edge.
  • micro-gap has a maximum width of 0.02 mm and/or that the closure piece is held in the surrounding lid surface by clamping. This has proven to be particularly advantageous in practice.
  • the layer is applied to an inner side of the metallic lid surface.
  • the layer is therefore preferably located on the side of the lid facing the inside of the can. In general, this is the underside of the metallic lid surface.
  • the layer can be applied over the entire flat side of the metal lid surface. This is advantageous in terms of production technology and ensures a particularly high sealing effect.
  • the layer can be made as a film and/or applied firmly to the metal lid surface, for example sealed.
  • the plastic material can be food-grade polypropylene.
  • the layer has a weakening, in particular a notch or at least a partial notch, which is arranged at a distance from the micro-gap.
  • the weakening reduces the amount of force required to open the can. Due to the distance between the weakening and the micro-gap, a high level of tightness is ensured - even in the event that the weakening is a partial or complete In particular, in the case of a partial or complete notch, it is advantageous if the composite of the metal and the plastic material is of particularly high quality without any significant defects.
  • a handle, pull and/or lever element for lifting or pivoting the closure piece is attached to the closure piece.
  • a user can actuate the handle, pull and/or lever element to press in, lift or pivot the closure piece.
  • a two-armed lever element made of a plastic material can be provided, which is firmly connected to the metal lid surface.
  • the handle, pull and/or lever element has an annular grip section such as a ring tab.
  • a ring tab is particularly advantageous because it can be easily grasped and allows the respective can to be opened using a convenient pulling movement.
  • a special embodiment of the invention provides that a sealing frame made of plastic material enclosing the opening is connected to the surrounding lid surface and a closing unit made of plastic material carrying the closure piece is pivotably attached to the surrounding lid surface, wherein the sealing frame and the closing unit can be releasably connected to one another in a fluid-tight manner via sealing and locking ribs and associated receiving grooves.
  • a can lid has a resealable opening.
  • the sealing and locking ribs and the receiving grooves are designed in such a way that complete reclosure by the snap-lock connection can be felt and possibly perceived acoustically.
  • the invention also relates to a method for producing a can lid, in particular a can lid for beverage cans, preferably a can lid as described above, wherein an at least partially flat Metal element is provided, a closure piece is punched out of the metal element and reinserted into the opening formed by the punching process, and wherein a layer of a plastic material is applied to a flat side of the metal element such that the dividing line between the punched-out closure piece and the opening is covered by the layer.
  • a predetermined height offset is generated between an edge of the closure piece and an adjacent edge of the opening in a direction transverse to the plane defined by the opening.
  • one of the adjacent edges forms a cutting edge that moves through the layer when the can is opened and, via a notch effect, ensures reliable and defined separation of the layer.
  • the adjacent edges are also offset during punching because the closure piece is initially pressed out of the metal element.
  • this is a short-term transitional state that inevitably occurs due to the punching process.
  • the invention provides for a targeted positioning of the adjacent edges in order to create a permanent height offset until the can is opened for the first time.
  • the closure piece is preferably moved incompletely back into the opening. This is advantageous from a process engineering perspective.
  • the height offset is adjusted and/or fixed in a calibration unit after the incomplete return movement.
  • the relevant edges can be positioned relative to one another with high precision.
  • the layer is applied to the flat side of the metal element after the height offset has been created while maintaining the same. This prevents damage to the layer by the device used to create the height offset.
  • the Fig.1 and 2 show a can lid 11 intended in particular for a beverage can, in whose metallic lid surface 13 a reclosable opening system 15 is integrated.
  • the can lid 11 can be connected to an associated container (not shown) via a flanged edge 12.
  • an opening is provided in the metallic lid surface 13, which in the Fig.1 and 2 shown delivery state of the can lid 11 is closed by a section of the metallic lid surface 13 in the form of a closure piece 19.
  • the closure piece 19 is separated from the surrounding cover surface 23 by a micro-gap 21.
  • the outer edge 25 of the closure piece 19 and the inner edge 27 of the surrounding cover surface 23 adjoin one another.
  • the metallic cover surface 13 is preferably formed from a sheet metal layer made of aluminum or tinplate. It has an outer flat side 29 and an inner flat side 30, with a layer 33 made of plastic material being applied to the inner flat side 30 in such a way that it covers the micro gap 21.
  • an adhesive layer (not visible in the figures) can be provided.
  • the layer 33 is applied over the entire surface of the inner flat side 30 of the metallic cover surface 13. In certain applications, it may also be sufficient to provide a layer 33 only in the vicinity of the micro gap 21.
  • the layer 33 can be a plastic film, for example made of polypropylene.
  • a notch 35 may be formed which extends along the micro-gap 21 at a predetermined distance from the latter.
  • the can lid 11 By moving the closure piece 19 out of the plane 37 defined by the opening ( Fig. 2 ), the can lid 11 can be opened. Since there is no material connection between the closure piece 19 and the surrounding lid surface 23 in the area of the micro-gap 21, no metal separation is required when a can provided with the can lid 11 according to the invention is opened for the first time, so that the otherwise unavoidable formation of metallic microparticles is excluded. This avoidance of the formation of microparticles during the opening process, in particular microparticles made of aluminum, is important from a health perspective, because such microparticles inevitably also get into the product contained in the respective can and thus also into the human body.
  • the layer 33 reliably seals the micro-gap 21.
  • the notch 35 which can have a uniform depth or possibly also locally different depths, ensures that only a comparatively small amount of force is required to open the can lid 11.
  • the distance between the micro-gap 21 and the notch 35 which is preferably about 0.2 to 0.5 millimeters, improves the sealing effect.
  • the resealable opening system 15 ( Fig. 1-3 ) comprises a sealing frame 39 made of plastic material which surrounds the opening and is firmly connected to the surrounding cover surface 23. Furthermore, a closing unit 40 made of plastic material is provided which carries the closure piece 19 and is pivotably attached to the surrounding cover surface 23.
  • a locking device 41 ( Fig.3 ), which is formed by sealing and locking ribs 43 and associated receiving grooves 45, is a detachable fluid-tight connection between the sealing frame 39 and the closing unit 40. Accordingly, the can lid 11 is reclosable.
  • a ring-shaped tear-open member 47 preferably also made of plastic, is connected to the closing unit 40 or molded directly onto it and accordingly attached to the closure piece 19.
  • a user can pivot the closure piece 19 upwards out of the plane 37 defined by the opening and thus release the opening by separating the layer 33.
  • a pivot bearing 48 Diametrically opposite the tear-open member 47, a pivot bearing 48 ( Fig.1 ) which is firmly connected to the surrounding cover surface 23.
  • the outer edge 25 of the closure piece 19 and the inner edge 27 of the surrounding lid surface 23 are offset from one another in the delivery state of the can lid 11 transversely to the plane 37 defined by the opening.
  • the corresponding height offset can be 0.01 mm to 1 mm and/or at least 10% and at most 90% of the thickness of the metallic lid surface 13.
  • the outer edge 25 of the closure piece 19 is in the illustrated variant in the opening direction 50, i.e. in Fig.3 and 4 upwards. Due to the offset, a step 51 or edge is formed in the plastic material of the layer 33 on the inner flat side 30 of the metallic cover surface 13.
  • the described height offset is also advantageous for non-resealable can lids without a sealing frame and closing unit, i.e. for standard can lids, as well as for can lids with a closure piece 19 that can be pivoted inwards.
  • a flat metal element for example a sheet metal layer made of aluminum or tinplate, is provided and fed to an embossing device in which the flanged edge 12 or parts thereof as well as grooves, reinforcing beads and the like are formed in the flat metal element.
  • the embossed metal element is fed to a punching device in which the closure piece 19 is punched out of the metal element and reinserted into the opening formed by the punching process.
  • the punched-out closure piece 19 is pressed directly back into the sheet metal layer by spring force during the return stroke of the punch and is held there in a force-locking manner.
  • the closure piece 19 is, however, incompletely moved back into the opening.
  • the metal element is then fed to a calibration device in which the height offset is adjusted and/or fixed after the incomplete return movement. Only then is the inner flat side 30 provided with the layer 33, the application of the layer being carried out in such a way that the height offset is maintained.
  • the embossing device, the punching device and the calibration device can be integrated into a progressive tool, if necessary together with other machining devices.
  • Fig.5 shows a tool 55 of a calibration device which is suitable for adjusting the height offset.
  • An arrangement of punch 57 and die 59 defines a predetermined height difference 60.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers Opened By Tearing Frangible Portions (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Dosendeckel, insbesondere für Getränkedosen, mit einer metallischen Deckelfläche, in der eine durch einen geschlossenen Rand der Deckelfläche begrenzte Öffnung ausgebildet ist, die durch ein Verschlussstück der metallischen Deckelfläche verschlossen ist, wobei das Verschlussstück durch einen sich zumindest abschnittsweise entlang dem Rand der Deckelfläche erstreckenden Mikrospalt von der umgebenden Deckelfläche getrennt ist, wobei ein Rand des Verschlussstücks und der Rand der umgebenden Deckelfläche am Mikrospalt aneinandergrenzen, und wobei das Verschlussstück zur Freigabe der Öffnung aus der durch die Öffnung definierten Ebene herausbewegbar ist, und mit einer Schicht aus einem Kunststoffmaterial, die den Mikrospalt überdeckend auf eine Flachseite der metallischen Deckelfläche aufgebracht ist.
  • Dosendeckel dieser Art werden in großem Umfang zur Herstellung von Getränkedosen, Lebensmitteldosen und dergleichen verwendet. Sie sind einfach und kostengünstig zu fertigen, ermöglichen eine raumsparende Stapelung von gleichartigen Dosen und können durch manuelles Bewegen des Verschlussstücks leicht geöffnet und gegebenenfalls wieder geschlossen werden. Aufgrund des Mikrospalts kommt es beim Öffnen der Dose nicht zu einem gesundheitsgefährdenden Eintrag von Metallpartikeln in das Doseninnere. Die Dichtheit des Dosendeckels wird trotz der fehlenden durchgehenden metallischen Verbindung zwischen dem Verschlussstück und der umgebenden Deckelfläche durch die den Mikrospalt überdeckende Schicht gewährleistet.
  • EP 3584191 A1 offenbart einen Dosendeckel gemäß dem oberbegriff des Anspruchs 1, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Deckels gemäß dem oberbegriff des Anspruchs 12.
  • Beim Herausbewegen des Verschlussstücks aus der durch die Öffnung definierten Ebene reißt die Schicht aus Kunststoffmaterial im Bereich des Mikrospalts, so dass die Öffnung nachfolgend frei ist. Je nach Beschaffung des Kunststoffmaterials kann es beim Öffnungsvorgang zu einer Dehnung der Schicht und zu einem undefinierten Auftrennen derselben, beispielsweise zu einer Fransenbildung, kommen. Dies ist unerwünscht, insbesondere weil dadurch der zum Öffnen der Dose erforderliche Kraftaufwand erhöht ist und der Austritt von Doseninhalt durch die Öffnung unter Umständen behindert ist. Zudem ist das optische Erscheinungsbild der Öffnung negativ beeinflusst.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein leichteres und zuverlässigeres Öffnen von Dosendeckeln der genannten Art und insbesondere eine verbesserte Auftrennung der Schicht zu ermöglichen.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Dosendeckel mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die Erfindung sieht vor, dass der Rand des Verschlussstücks und der Rand der umgebenden Deckelfläche quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene zueinander versetzt sind.
  • Aufgrund des Versatzes steht einer der aneinandergrenzenden Ränder gegenüber dem anderen vor und bildet beim Auseinanderbewegen der Ränder infolge des Öffnungsvorgangs eine Schneidkante, die sich durch die Schicht bewegt und für ein zuverlässiges und definiertes Auftrennen der Schicht sorgt. Die Schicht wird also eher geschert als gerissen. Somit kommt es bei einem erfindungsgemäßen Dosendeckel nicht zu der unerwünschten Situation, dass die Schicht beim Öffnen der Dose gedehnt wird und schließlich undefiniert reißt.
  • Bei der Schicht aus Kunststoffmaterial kann es sich um eine Folie oder um eine folienartige Lage handeln, die mit der metallischen Deckelfläche verbunden ist, beispielsweise adhäsiv. Insbesondere kann eine Folie aus Kunststoffmaterial mittels Kaschierung mit der metallischen Deckelfläche verbunden sein. Die Schicht kann auch eine auf die metallische Deckelfläche auflaminierte Folie sein. Grundsätzlich könnte die Schicht auch durch Auftragen eines flüssigen Kunststoffmaterials und nachfolgendes Aushärten erzeugt werden.
  • Bei dem Mikrospalt kann es sich um einen Stanzspalt handeln, wobei die aneinandergrenzenden Ränder sich zumindest bereichsweise berühren können. Die durch die Öffnung definierte Ebene kann mit der Flächenerstreckung der Deckelfläche oder des Verschlussstücks zusammenfallen.
  • Durch die versetzte Anordnung des Rands des Verschlussstücks und des Rands der umgebenden Deckelfläche kann eine Stufe mit einem eckigen oder kantigen Querschnitt in der Deckelfläche gebildet sein. Eine derartige Stufe entfaltet eine besonders ausgeprägte Kerbwirkung, die das Durchtrennen der Kunststoffbeschichtung unterstützt.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der Rand des Verschlussstücks und der Rand der umgebenden Deckelfläche um einen Höhenversatz von 0,01 mm bis 0,3 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,12 mm, zueinander versetzt sind.
  • Der Rand des Verschlussstücks und der Rand der umgebenden Deckelfläche können auch um einen Höhenversatz zueinander versetzt sein, der wenigstens 10% und höchstens 90%, vorzugsweise wenigstens 25% und höchstens 70%, der Dicke der metallischen Deckelfläche beträgt. Bei einem derartigen Höhenversatz ist einerseits eine deutliche Schneidkante gebildet und andererseits bei gängigen Dicken der Deckelfläche eine ausreichende Überlappung der Ränder im geschlossenen Zustand der Dose sichergestellt.
  • Vorzugsweise ist der Rand des Verschlussstücks in Öffnungsrichtung relativ zu dem Rand der umgebenden Deckelfläche versetzt. Dadurch ist sichergestellt, dass die Schneidwirkung beim Öffnen der Dose sofort einsetzt und nicht etwa erst ein gewisser Weg ohne Schneidwirkung zu überbrücken ist. Wenn die Schicht auf die bezüglich der Öffnungsrichtung rückwärtige Flachseite der Deckelfläche aufgebracht ist, wirkt der nach hinten überstehende Rand der umgebenden Deckelfläche als Schneidkante. Wenn hingegen die Schicht auf die bezüglich der Öffnungsrichtung vordere Flachseite der Deckelfläche aufgebracht ist, wirkt der nach vorn überstehende Rand des Verschlussstücks als Schneidkante.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Mikrospalt eine maximale Breite von 0,02 mm aufweist und/oder dass das Verschlussstück durch Klemmung in der umgebenden Deckelfläche gehalten ist. Dies hat sich in der Praxis als besonders günstig erwiesen.
  • Vorzugsweise ist die Schicht auf eine Innenseite der metallischen Deckelfläche aufgebracht. Die Schicht befindet sich also bevorzugt auf der zum Doseninneren weisenden Deckelseite. Im Allgemeinen ist dies die Unterseite der metallischen Deckelfläche.
  • Die Schicht kann vollflächig auf die Flachseite der metallischen Deckelfläche aufgebracht sein. Dies ist fertigungstechnisch von Vorteil und gewährleistet eine besonders hohe Dichtwirkung. Die Schicht kann als Folie ausgeführt und/oder fest haftend auf die metallische Deckelfläche aufgebracht, beispielsweise aufgesiegelt, sein. Bei dem Kunststoffmaterial kann es sich um lebensmitteltaugliches Polypropylen handeln.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Schicht eine Schwächung, insbesondere Einkerbung oder wenigstens teilweise Durchkerbung, auf, die mit einem Abstand zum Mikrospalt angeordnet ist. Die Schwächung verringert den zum Öffnen der Dose erforderlichen Kraftaufwand. Aufgrund des Abstands zwischen der Schwächung und dem Mikrospalt ist eine hohe Dichtheit sichergestellt - selbst in dem Fall, dass die Schwächung als teilweise oder vollständige Durchkerbung ausgeführt ist. Insbesondere bei einer teilweisen oder vollständigen Durchkerbung ist es von Vorteil, wenn der Verbund aus dem Metall und dem Kunststoffmaterial eine besonders hohe Qualität ohne nennenswerte Fehlstellen aufweist.
  • Es ist bevorzugt, dass an dem Verschlussstück ein Griff-, Zug- und/oder Hebelelement zum Abheben oder Aufschwenken des Verschlussstücks befestigt ist. Ein Benutzer kann das Griff-, Zug- und/oder Hebelelement betätigen, um das Verschlussstück einzudrücken, abzuheben oder aufzuschwenken. Insbesondere kann ein zweiarmiges Hebelorgan aus einem Kunststoffmaterial vorgesehen sein, das fest mit der metallischen Deckelfläche verbunden ist. Vorzugsweise weist das Griff-, Zug- und/oder Hebelelement einen ringförmigen Griffabschnitt wie zum Beispiel eine Ringlasche auf. In der praktischen Handhabung ist eine Ringlasche besonders vorteilhaft, weil sie leicht ergriffen werden kann und über eine bequem ausführbare Zugbewegung ein Öffnen der jeweiligen Dose ermöglicht.
  • Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein die Öffnung umschließender Dichtungsrahmen aus Kunststoffmaterial mit der umgebenden Deckelfläche verbunden ist und eine das Verschlussstück tragende Verschließeinheit aus Kunststoffmaterial schwenkbar an der umgebenden Deckelfläche angebracht ist, wobei der Dichtungsrahmen und die Verschließeinheit über Dicht- und Rastrippen und zugehörige Aufnahmenuten lösbar fluiddicht miteinander verbindbar sind. Ein solcher Dosendeckel weist eine wiederverschließbare Öffnung auf. Vorzugsweise sind die Dicht- und Rastrippen sowie die Aufnahmenuten so gestaltet, dass ein vollständiges Wiederverschließen durch die Schnapp-Rastverbindung fühlbar und gegebenenfalls akustisch wahrnehmbar ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Dosendeckels, insbesondere eines Dosendeckels für Getränkedosen, vorzugsweise eines wie vorstehend beschriebenen Dosendeckels, wobei ein zumindest bereichsweise flächiges Metallelement bereitgestellt wird, ein Verschlussstück aus dem Metallelement ausgestanzt und wieder in die durch den Stanzvorgang gebildete Öffnung eingefügt wird, und wobei eine Schicht aus einem Kunststoffmaterial derart auf eine Flachseite des Metallelements aufgebracht wird, dass die Trennlinie zwischen dem ausgestanzten Verschlussstück und der Öffnung von der Schicht überdeckt ist.
  • Erfindungsgemäß wird bei oder nach dem Einfügen des Verschlussstücks in die Öffnung ein vorgegebener Höhenversatz zwischen einem Rand des Verschlussstücks und einem angrenzenden Rand der Öffnung in einer quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene weisenden Richtung erzeugt.
  • Aufgrund des Höhenversatzes bildet einer der aneinandergrenzenden Ränder eine Schneidkante, die sich bei einem Öffnen der Dose durch die Schicht bewegt und über eine Kerbwirkung für ein zuverlässiges und definiertes Auftrennen der Schicht sorgt.
  • Bei einem herkömmlichen Verfahren zum Herstellen eines Dosendeckels kommt es während des Stanzens ebenfalls zu einem Versetzen der aneinandergrenzenden Ränder, weil das Verschlussstück zunächst aus dem Metallelement herausgedrückt wird. Hierbei handelt es sich jedoch um einen kurzzeitigen Übergangszustand, zu dem es unweigerlich aufgrund des Stanzvorgangs kommt. Demgegenüber sieht die Erfindung vor, eine gezielte Positionierung der aneinandergrenzenden Ränder vorzunehmen, um einen bis zum erstmaligen Öffnen der Dose dauerhaften Höhenversatz zu schaffen.
  • Bevorzugt wird zur Erzeugung des Höhenversatzes das Verschlussstück unvollständig in die Öffnung zurückbewegt. Dies ist prozesstechnisch von Vorteil.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Höhenversatz nach dem unvollständigen Zurückbewegen in einer Kalibriereinheit eingestellt und/oder fixiert. Durch geeignetes Kalibrieren können die betreffenden Ränder mit hoher Präzision relativ zueinander positioniert werden.
  • Vorzugsweise wird das Aufbringen der Schicht auf die Flachseite des Metallelements nach dem Erzeugen des Höhenversatzes unter Beibehaltung desselben durchgeführt. Somit ist eine Beschädigung der Schicht durch die zum Erzeugen des Höhenversatzes verwendete Vorrichtung ausgeschlossen.
  • Weiterbildungen der Erfindungen sind auch den abhängigen Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der beigefügten Zeichnung zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
    • Fig. 1
    ist eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Dosendeckel für eine Getränkedose.
    Fig. 2
    ist eine Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Dosendeckels entlang der Linie A-A.
    Fig. 3
    ist eine vergrößerte Darstellung des Details B in Fig. 2.
    Fig. 4
    ist eine vergrößerte teilweise Schnittdarstellung des in Fig. 1 gezeigten Dosendeckels, die einen Höhenversatz zwischen dem äußeren Rand eines Verschlussstücks und dem inneren Rand einer umgebenden Deckelfläche zeigt.
    Fig. 5
    ist eine seitliche Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Einstellen und/oder Fixieren eines wie in Fig. 4 gezeigten Höhenversatzes.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen einen insbesondere für eine Getränkedose bestimmten Dosendeckel 11, in dessen metallische Deckelfläche 13 ein wiederverschließbares Öffnungssystem 15 integriert ist. Der Dosendeckel 11 kann über einen Bördelrand 12 mit einem zugehörigen, nicht dargestellten Behältnis verbunden werden. Dazu ist in der metallischen Deckelfläche 13 eine Öffnung vorgesehen, die in dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Auslieferungszustand des Dosendeckels 11 durch einen Abschnitt der metallischen Deckelfläche 13 in Form eines Verschlussstücks 19 verschlossen ist.
  • Wie in Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, ist das Verschlussstück 19 durch einen Mikrospalt 21 von der umgebenden Deckelfläche 23 getrennt. Im Bereich des Mikrospalts 21 grenzen der äußere Rand 25 des Verschlussstücks 19 und der innere Rand 27 der umgebenden Deckelfläche 23 aneinander an.
  • Die metallische Deckelfläche 13 ist vorzugsweise aus einer Blechlage aus Aluminium oder Weißblech geformt. Sie weist eine äußere Flachseite 29 sowie eine innere Flachseite 30 auf, wobei auf die innere Flachseite 30 eine Schicht 33 aus Kunststoffmaterial so aufgebracht ist, dass sie den Mikrospalt 21 abdeckt. Für eine feste Verbindung der Schicht 33 mit der metallischen Deckelfläche 13 kann eine in den Figuren nicht sichtbare Haftlackschicht vorgesehen sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Schicht 33 vollflächig auf die innere Flachseite 30 der metallischen Deckelfläche 13 aufgebracht. Bei bestimmten Anwendungen könnte es auch ausreichend sein, lediglich in der Umgebung des Mikrospalts 21 eine Schicht 33 vorzusehen. Bei der Schicht 33 kann es sich um eine Kunststofffolie, beispielsweise aus Polypropylen, handeln. In der Schicht 33 kann wie in Fig. 4 gezeigt eine Einkerbung 35 ausgebildet sein, die sich mit einem vorgegebenen Abstand zum Mikrospalt 21 entlang desselben erstreckt.
  • Durch Herausbewegen des Verschlussstücks 19 aus der durch die Öffnung definierten Ebene 37 (Fig. 2) kann der Dosendeckel 11 geöffnet werden. Da im Bereich des Mikrospalts 21 keine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verschlussstück 19 und der umgebenden Deckelfläche 23 vorliegt, muss beim erstmaligen Öffnen einer mit dem erfindungsgemäßen Dosendeckel 11 versehenen Dose keinerlei Metalltrennung erfolgen, so dass die sonst unvermeidliche Bildung von metallischen Mikropartikeln ausgeschlossen ist. Diese Vermeidung des Entstehens von Mikropartikeln beim Öffnungsvorgang, insbesondere Mikropartikeln aus Aluminium, ist unter Gesundheitsaspekten von Bedeutung, denn solche Mikropartikel gelangen unvermeidbar auch in das in der jeweiligen Dose enthaltene Produkt und damit auch in den menschlichen Körper.
  • Die Schicht 33 dichtet den Mikrospalt 21 zuverlässig ab. Die Einkerbung 35, die eine einheitliche Tiefe oder gegebenenfalls auch lokal unterschiedliche Tiefen aufweisen kann, stellt sicher, dass zum Öffnen des Dosendeckels 11 nur eine vergleichsweise geringe Kraft benötigt wird. Der Abstand zwischen dem Mikrospalt 21 und der Einkerbung 35, welcher vorzugsweise etwa 0,2 bis 0,5 Millimeter beträgt, verbessert die Dichtwirkung.
  • Das wiederverschließbare Öffnungssystem 15 (Fig. 1-3) umfasst einen die Öffnung umschließenden Dichtungsrahmen 39 aus Kunststoffmaterial, der mit der umgebenden Deckelfläche 23 fest verbunden ist. Ferner ist eine das Verschlussstück 19 tragende Verschließeinheit 40 aus Kunststoffmaterial vorgesehen, die schwenkbar an der umgebenden Deckelfläche 23 angebracht ist. Mittels einer Rasteinrichtung 41 (Fig. 3), die durch Dicht- und Rastrippen 43 sowie zugehörige Aufnahmenuten 45 gebildet ist, ist eine lösbare fluiddichte Verbindung zwischen dem Dichtungsrahmen 39 und der Verschließeinheit 40 ermöglicht. Demgemäß ist der Dosendeckel 11 wiederverschließbar.
  • Ein hier ringförmiges Aufreißorgan 47, vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff, ist mit der Verschließeinheit 40 verbunden oder direkt an diese angeformt und dementsprechend am Verschlussstück 19 befestigt. Durch Ziehen am Aufreißorgan 47 kann ein Benutzer das Verschlussstück 19 aus der durch die Öffnung definierten Ebene 37 heraus nach oben schwenken und somit die Öffnung unter Auftrennung der Schicht 33 freigeben. Dem Aufreißorgan 47 diametral gegenüberliegend ist an der Verschließeinheit 40 ein angeformtes Schwenklager 48 (Fig. 1) ausgebildet, das fest mit der umgebenden Deckelfläche 23 verbunden ist.
  • Wie aus Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind der äußere Rand 25 des Verschlussstücks 19 und der innere Rand 27 der umgebenden Deckelfläche 23 im Auslieferungszustand des Dosendeckels 11 quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene 37 zueinander versetzt. Der entsprechende Höhenversatz kann 0,01 mm bis 1 mm und/oder wenigstens 10% und höchstens 90% der Dicke der metallischen Deckelfläche 13 betragen. Der äußere Rand 25 des Verschlussstücks 19 ist bei der dargestellten Variante in Öffnungsrichtung 50, also in Fig. 3 und 4 nach oben, versetzt. Aufgrund des Versatzes ist an der inneren Flachseite 30 der metallischen Deckelfläche 13 eine Stufe 51 oder Kante im Kunststoffmaterial der Schicht 33 gebildet.
  • Beim erstmaligen Öffnen der Dose zieht ein Benutzer am Aufreißorgan 47 und schwenkt dadurch die Verschließeinheit 40 mit dem Verschlussstück 19 nach oben. Dabei wird die Rastverbindung zwischen der Verschließeinheit 40 und dem Dichtungsrahmen 39 gelöst. Ferner schneidet die Stufe 51 durch die Schicht 33 und trennt diese exakt entlang dem Mikrospalt 21 auf. Durch die entstandene Öffnung kann der Inhalt der Dose entnommen werden. Wenn die Verschließeinheit 40 mit dem Verschlussstück 19 wieder zurückgeschwenkt wird, wird die Rastverbindung zwischen der Verschließeinheit 40 und dem Dichtungsrahmen 39 wieder hergestellt, so dass die Öffnung trotz aufgetrennter Schicht 33 wieder dicht verschlossen ist. Das Öffnen und Schließen kann beliebig oft wiederholt werden.
  • Die Wirkung der versetzten Ränder 25, 27 ist unabhängig vom Vorhandensein der Rasteinrichtung 41 und von der Öffnungsrichtung 50. Daher ist der beschriebene Höhenversatz auch bei nicht wiederverschließbaren Dosendeckeln ohne Dichtungsrahmen und Verschließeinheit, d. h. bei Standard-Dosendeckeln, sowie bei Dosendeckeln mit nach innen zu schwenkendem Verschlussstück 19 vorteilhaft.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Dosendeckels 11 wird ein flächiges Metallelement, beispielsweise eine Blechlage aus Aluminium oder Weißblech, bereitgestellt und einer Prägevorrichtung zugeführt, in welcher der Bördelrand 12 oder Teile desselben sowie Rillen, Verstärkungssicken und dergleichen in das flächige Metallelement geformt werden. Das geprägte Metallelement wird einer Stanzvorrichtung zugeführt, in welcher das Verschlussstück 19 aus dem Metallelement ausgestanzt und wieder in die durch den Stanzvorgang gebildete Öffnung eingefügt wird. Speziell wird das ausgestanzte Verschlussstück 19 im Verlauf des Rückhubs des Stanzstempels durch Federkraft gleich wieder unmittelbar in die Blechlage gedrückt und dort kraftschlüssig gehalten. Zur Erzeugung eines vorgegebenen Höhenversatzes zwischen dem Rand des Verschlussstücks 19 und dem angrenzenden Rand der Öffnung in einer quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene weisenden Richtung wird das Verschlussstück 19 hierbei jedoch unvollständig in die Öffnung zurückbewegt.
  • Das Metallelement wird danach einer Kalibriervorrichtung zugeführt, in welcher der Höhenversatz nach dem unvollständigen Zurückbewegen eingestellt und/oder fixiert wird. Erst danach wird die innere Flachseite 30 mit der Schicht 33 versehen, wobei das Aufbringen der Schicht so durchgeführt wird, dass der Höhenversatz beibehalten wird. Die Prägevorrichtung, die Stanzvorrichtung und die Kalibriervorrichtung können, gegebenenfalls gemeinsam mit weiteren Bearbeitungsvorrichtungen, in ein Folgeverbundwerkzeug integriert sein.
  • Fig. 5 zeigt ein Werkzeug 55 einer Kalibriervorrichtung, welches zum Einstellen des Höhenversatzes geeignet ist. Eine Anordnung aus Stempel 57 und Matrize 59 definiert hierbei einen vorgegebenen Höhenunterschied 60.
    • Bezugszeichenliste
    • 11
    Dosendeckel
    12
    Bördelrand
    15
    wiederverschließbares Öffnungssystem
    19
    Verschlussstück
    21
    Mikrospalt
    23
    umgebende Deckelfläche
    25
    äußerer Rand
    27
    innerer Rand
    29
    äußere Flachseite
    30
    innere Flachseite
    33
    Schicht
    35
    Einkerbung
    37
    Ebene
    39
    Dichtungsrahmen
    40
    Verschließeinheit
    41
    Rasteinrichtung
    43
    Dicht- und Rastrippe
    45
    Aufnahmenut
    47
    Aufreißorgan
    48
    Schwenklager
    50
    Öffnungsrichtung
    51
    Stufe
    55
    Werkzeug
    57
    Stempel
    59
    Matrize
    60
    Höhenunterschied

Claims (15)

  1. Dosendeckel (11), insbesondere für Getränkedosen, mit
    einer metallischen Deckelfläche (13), in der eine durch einen geschlossenen Rand der Deckelfläche (13) begrenzte Öffnung ausgebildet ist, die durch ein Verschlussstück (19) der metallischen Deckelfläche (13) verschlossen ist, wobei das Verschlussstück (19) durch einen sich zumindest abschnittsweise entlang dem Rand (27) der Deckelfläche (13) erstreckenden Mikrospalt (21) von der umgebenden Deckelfläche (23) getrennt ist, wobei ein Rand (25) des Verschlussstücks (19) und der Rand (27) der umgebenden Deckelfläche (23) am Mikrospalt (21) aneinandergrenzen, und wobei das Verschlussstück (19) zur Freigabe der Öffnung aus der durch die Öffnung definierten Ebene (37) herausbewegbar ist, und mit
    einer Schicht (33) aus einem Kunststoffmaterial, die den Mikrospalt (21) überdeckend auf eine Flachseite (30) der metallischen Deckelfläche (13) aufgebracht ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rand (25) des Verschlussstücks (19) und der Rand (27) der umgebenden Deckelfläche (23) quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene (37) zueinander versetzt sind.
  2. Dosendeckel nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die versetzte Anordnung des Rands (25) des Verschlussstücks (19) und des Rands (27) der umgebenden Deckelfläche (23) eine Stufe (51) mit einem eckigen oder kantigen Querschnitt in der Deckelfläche (13) gebildet ist.
  3. Dosendeckel nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rand (25) des Verschlussstücks (19) und der Rand (27) der umgebenden Deckelfläche (23) um einen Höhenversatz von 0,01 mm bis 0,3 mm, vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,12 mm, zueinander versetzt sind.
  4. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rand (25) des Verschlussstücks (19) und der Rand (27) der umgebenden Deckelfläche (23) um einen Höhenversatz zueinander versetzt sind, der wenigstens 10% und höchstens 90%, vorzugsweise wenigstens 25% und höchstens 70%, der Dicke der metallischen Deckelfläche (13) beträgt.
  5. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Rand (25) des Verschlussstücks (19) in Öffnungsrichtung (50) relativ zu dem Rand (27) der umgebenden Deckelfläche (23) versetzt ist.
  6. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Mikrospalt (21) eine maximale Breite von 0,02 mm aufweist und/oder dass das Verschlussstück (19) durch Klemmung in der umgebenden Deckelfläche (23) gehalten ist.
  7. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schicht (33) auf eine Innenseite der metallischen Deckelfläche (13) aufgebracht ist.
  8. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schicht (33) vollflächig auf die Flachseite (30) der metallischen Deckelfläche (13) aufgebracht ist.
  9. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schicht (33) eine Schwächung (35), insbesondere Einkerbung oder wenigstens teilweise Durchkerbung, aufweist, die mit einem Abstand zum Mikrospalt (21) angeordnet ist.
  10. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an dem Verschlussstück (19) ein Griff-, Zug- und/oder Hebelelement (47) zum Abheben oder Aufschwenken des Verschlussstücks (19) befestigt ist.
  11. Dosendeckel nach einem der vorstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass ein die Öffnung umschließender Dichtungsrahmen (39) aus Kunststoffmaterial mit der umgebenden Deckelfläche (23) verbunden ist und eine das Verschlussstück (19) tragende Verschließeinheit (40) aus Kunststoffmaterial schwenkbar an der umgebenden Deckelfläche (23) angebracht ist, wobei der Dichtungsrahmen (39) und die Verschließeinheit (40) über Dicht- und Rastrippen (43) und zugehörige Aufnahmenuten (45) lösbar fluiddicht miteinander verbindbar sind.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Dosendeckels (11), insbesondere eines Dosendeckels für Getränkedosen, vorzugsweise eines Dosendeckels nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
    ein zumindest bereichsweise flächiges Metallelement bereitgestellt wird, ein Verschlussstück (19) aus dem Metallelement ausgestanzt und wieder in die durch den Stanzvorgang gebildete Öffnung eingefügt wird, und wobei eine Schicht (33) aus einem Kunststoffmaterial derart auf eine Flachseite (30) des Metallelements aufgebracht wird, dass die Trennlinie zwischen dem ausgestanzten Verschlussstück (19) und der Öffnung von der Schicht (33) überdeckt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei oder nach dem Einfügen des Verschlussstücks (19) in die Öffnung ein vorgegebener Höhenversatz zwischen einem Rand (25) des Verschlussstücks (19) und einem angrenzenden Rand (27) der Öffnung in einer quer zu der durch die Öffnung definierten Ebene (37) weisenden Richtung erzeugt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zur Erzeugung des Höhenversatzes das Verschlussstück (19) unvollständig in die Öffnung zurückbewegt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Höhenversatz nach dem unvollständigen Zurückbewegen in einer Kalibriereinheit eingestellt und/oder fixiert wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Aufbringen der Schicht (33) auf die Flachseite (30) des Metallelements nach dem Erzeugen des Höhenversatzes unter Beibehaltung desselben durchgeführt wird.
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