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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorgeformtes Verschlusselement zum Versiegeln der Öffnung einer Dose mit innen kaschiertem Rumpf, welches aus einer aus einer Blattfolie tiefgezogenen Membran (12, 22) mit einem zum Überspannen der Öffnung der Dose bstimmtem Folienteil (14) und einem Membrankragen (13, 23), welcher zum Verkleben mit der Innenseite der die Dosen öffnung umgebenden Dosenwandung (50) bestimmt ist, sowie einem peripheren, als Überdeckungsteil (15) für den Rand (50a) der Dosenöffnung bestimmten Umfangsbereich besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankragen (23) in mindestens einer zum Anschluss desselben an den Folienteil parallelen (14), im Abstand von letzterem verlaufenden Ringzone (25) eine Sollbruchstelle enthält, die eine geringere Dicke als die übrige Membran oder eine Perforierung (19a, 22a) aufweist,
und beim axialen Einführen des vorgeformten Verschlusselements in die Dosenöffnung so mit der Innenseite der Dosenwandung (50) verklebbar ist, dass auf der Innenseite der Dosenwandung (50) zwischen dem unteren Innenrand des Überdeckungsteils (15, 27) und dem oberen Kragenrand des Membrankragens (13, 23) ein unbedeckter und unverletzter Ringstreifen (62) der Kaschierung vorhanden ist, wobei bei Entfernen des Folienteils (14) durch Herausziehen aus der Dosenöffnung auch der unterhalb der Ringzone (25) gelegene Teil des Membrankragens (13, 23) unter Belassen der vollständigen Kaschierung (61) auf der Innenseite der Dosenwandung mit dem Folienteil zusammen entfernt wird.
2. Verschlusselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ringzone (25) eine in sich geschlossene Rille (18) eingedrückt ist.
3. Verschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankragen 23) in der Ringzone (25) mit mindestens einer umlaufenden Ritzung versehen ist.
4. Verschlusselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Membrankragen 23) in der Ringzone (25) mit mindestens einer umlaufenden Perforierung (22a) versehen ist.
5. Verfahren zum Herstellen eines vorgeformten, zum Versiegeln der Öffnung einer Dose mit innen kaschiertem Rumpf bestimmten Verschlusselements nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) zunächst durch Tiefziehen aus einer Blattfolie (1) eine Verschlussmembran (12, 22) mit einem zum Überspannen der Öffnung der Dose bestimmtem Folienteil (14) und einem Membrankragen (13,23), welcher zum Verkleben mit der Innenseite der die Dosenöffnung umgebenden Dosenwandung (50) bestimmt ist, sowie mit einem peripheren, als Überdeckungsteil (15) für den Rand der Dosenöffnung bestimmtem Umfangsbereich bleibend verformt wird, b) hierauf die Dicke der Wandung des Membrankragens (13, 23) nur im Bereich der Sollbruchstelle zwischen zwei verglichen mit der Verschlussmembran harten,
aneinander in Richtung der Membranachse vorbeibewegten Pressflächen (11) unter Druck bleibend verringert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verformen der Verschlussmembran (22) im Bereich der Sollbruchstelle der Kontakt mit der einen der beiden Pressflächen (11) in regelmässigen Abständen auf dem Umfang der Sollbruchstelle unterbrochen ist, wodurch die Membran (22) an den Unterbrechungen (39) perforiert wird.
Die Erfindung betrifft ein vorgeformtes Verschlusselement zum Versiegeln der Öffnung einer Dose mit innen kaschiertem Rumpf, welches aus einer aus einer Blattfolie tiefgezogenen Membran mit einem zum Überspannen der Öffnung der Dose bestimmtem Folienteil und einem Membrankragen, welcher zum Verkleben mit der Innenseite der die Dosenöffnung umgebenden Dosenwandung bestimmt ist, sowie einem peripheren, als Überdeckungsteil für den Rand der Dosenöffnung bestimmten Umfangsbereich besteht.
Auch betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorgeformten Verschlusselements zum Versiegeln der Öffnung einer Dose mit innen kaschiertem Rumpf.
Bei Nahrungsmitteldosen u.a. ist es üblich, diese nicht nur mit einem Deckel sondern unter dem Deckel zusätzlich mit einer abreissbaren Aluminiumfolie zu verschliessen. Solche Folien sind in der Regel einige Millimeter unterhalb des oberen Dosenrandes angeordnet und mit ihrer Randzone, auch Kragen genannt, an der inneren Dosenwand anliegend bis zum Dosenrand hochgezogen. Zum Abreissen der Folie ist diese mit einer Lasche versehen, wobei an der Dosenwand die Folie mit einer Sollbruchstelle versehen ist. Die Sollbruchstelle kann im ebenen, die Dosenöffnung überspannenden Folienteil oder in der den Übergang zum Kragen bildenden Ecke oder in der Randzone selbst vorgesehen sein.
Die Sollbruchstelle ist bei runden Dosen eine kreisförmige, den Folienquerschnitt schwächende Rille. Es ist bekannt, die Rille mechanisch durch Ritzen anzufertigen, was den Nachteil hat, dass der Folienquerschnitt sehr ungleichmässig geschwächt wird. Weiter bewirkt der keilförmige Rillengrund Spannungsspitzen, die bei Transportschlägen auf die Dose zu einem unerwünschten Bruch führen. Weiter ist es bekannt, in dem an der Dosenwand hochgezogenen Kragen der Folie eine Rille als Sollbruchstelle einzubördeln. Die damit verbundene Materialschwächung ist so gering, dass beim Entfernen der Folie diese in der Regel neben der Sollbruchstelle abreisst.
Bei einer bekannten Vorrichtung wird eine Membran zwischen zwei harten Pressflächen, die härter sind als die Membran, nur im Bereich einer Sollbruchstelle bleibend verformt, insbesondere unter völliger Trennung in zwei Teile.
Eine Verformung der Membran nur im Bereich der Sollbruchstelle zwischen zwei harten Pressflächen findet bereits beim Dosenverschluss nach der DE-PS 2 061 497 der Zeiler AG statt, bei welcher die Seitenwandung, also der Kragen, einer tiefgezogenen Membran mit dem Dosenrumpf verklebt und hierauf durchschnitten wird, wodurch zwei Membranteile mit längs der Schnittstelle mit stumpf aneinander stossenden Rändern gebildet werden.
Dabei ist es aber praktisch unmöglich, den Schnitt mit so exakter Tiefe zu führen, dass nur die Membran, nicht aber die bei praktisch allen Dosen heute vorhandene Kaschierung durchschnitten wird, so dass der Schnitt bis in das Material der Dosenwandung selbst geführt wird. Sei es, dass dieses Material aus Eisenblech oder auch aus Karton oder Pappe besteht, in jedem Fall ist die Verletzung der Kaschierung desselben aus hygienischen Gründen höchst unerwünscht. Denn insbesondere bei einer Dosenwandung aus Karton werden Reste eines flüssigen Doseninhalts in den Karton einsickern und dort unter Krustenbildung eintrocknen und sich gegebenenfalls zersetzen; bei metallischen Dosen können insbesondere bei Kaschierung mit einem anderen Metall elektrochemische Prozesse einsetzen, die den Geschmack des Dosenguts verändern können.
Die bekannten Verfahren haben den gemeinsamen Nachteil, dass das Anbringen der Sollbruchstelle zeitaufwendig ist, und einehohe Arbeitsgenauigkeit erfordert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass es bei Folien für viereckige Dosen schwierig ist, die Rille im Bereich der Dosenecken mit der gewünschten Genauigkeit anzufertigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein vor
geformtes Verschlusselement zu schaffen, bei dem diese
Nachteile vermieden werden und die Kaschierung eines innenkaschierten Dosenrumpfes auch nach dem Entfernen der Membran unverletzt erhalten bleibt.
Daneben bezweckt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines vorgeformten Verschlusselements zu verwirklichen, welches die Herstellung von versiegelten Dosen mit unverletzter Kaschierung vereinfacht und verbilligt.
Dabei ist schon bekannt, zum leichten Entfernen von Folienteil und Membrankragen an einem dieser Teile der Membran ein Herausziehglied, z.B. eine Lasche oder Zunge, anzubringen. Auch die Art der Anbringung dieses Herausziehgliedes ist bekannt.
Weitere Probleme, welche die Erfindung lösen soll, treten beim Verkleben von Teilen des Verschlusselements mit der Dosenwandung auf.
Zum Verformen geeigneter Membranen werden vorzugsweise Geräte mit einem Amboss oder Kolben und einem diesen überdeckenden Stempel verwendet.
Die obige Aufgabe wird gemäss der Erfindung bei einem vorgeformten Verschlusselement der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass der Membrankragen in mindestens einer zum Anschluss desselben an den Folienteil parallelen, im Abstand von letzterem verlaufenden Ringzone eine Sollbruchstelle enthält, die eine geringere Dicke als die übrige Membran oder eine Perforierung aufweist, und beim axialenen Einführen des vorgeformten Verschlusselements in die Dosenöffnung so mit der Innenseite der Dosenwandung verklebbar ist, dass auf der Innenseite der Dosenwandung zwischen dem unteren Innenrand des Überdeckungsteils und dem oberen Kragenrand des Membrankragens ein unbedeckter und unverletzter Ringstreifen der Kaschierung vorhanden ist,
wobei bei Entfernen des Folienteils durch Herausziehen aus der Dosenöffnung auch der unterhalb der Ringzone gelegene Teil des Membrankragens unter Belassen der vollständigen Kaschierung auf der Innenseite der Dosenwandung mit dem Folienteil zusammen entfernt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen des vorgehend beschriebenen vorgeformten Verschlusselements ist dadurch gekennzeichnet, dass (a) zunächst durch Tiefziehen aus einer Blattfolie eine Verschlussmembran mit einem zum Überspannen der Öffnung der Dose bestimmtem Folienteil und einem Membrankragen, welcher zum Verkleben mit der Innenseite der die Dosenöffnung umgebenden Dosenwandung bestimmt ist, sowie mit einem peripheren, als Überdeckungsteil für den Rand der Dosenöffnung bestimmtem Umfangsbereich bleibend verformt wird, (b) hierauf die Dicke der Wandung des Membrankragens nur im Bereich der Sollbruchstelle zwischen zwei verglichen mit der Verschlussmembran harten, aneinander in Richtung der Membranachse vorbeibewegten Pressflächen unter Druck bleibend verringert wird. Erst hierauf kann das Einsetzen der Verschlussmembran in die Dosenöffnung erfolgen.
Im Bereich des Ringstreifens kann die Dosenwandung und die sie bedeckende Kaschierung mindestens eine in sich geschlossene Längsrille aufweisen. Dabei kann mindestens die eine der beiden Seitenwände der Längsrille durch den entsprechend eingebuchteten unteren Innenrandbereich des Überdeckungsteils oder den entsprechend eingebuchteten oberen Randbereich des Membrankragens gebildet werden.
Insbesondere kann die obere der beiden Seitenwände der Längsrille durch den entsprechend eingebuchteten unteren Innenrandbereich des Überdeckungsteils und die untere der beiden Seitenwände durch den entsprechend eingebuchteten oberen Randbereich des Membrankragens gebildet werden.
Schliesslich können bei einer weiteren Ausführungsform eine obere und eine untere Längsrille vorhanden sein, von denen die obere Seitenwand der oberen Längsrille durch den entsprechend eingebuchteten unteren Innenrandbereich des Überdeckungsteils und die untere Seitenwand der unteren Längsrille durch den entsprechend eingebuchteten oberen Randbereich des Membrankragens gebildet wird, während die untere Seitenwand der oberen und die obere Seitenwand der unteren Längsrille durch entsprechende Einbuchtungen im zwischen den beiden Rillen befindlichen Streifen der mit unverletzter Kaschierung bedeckten Innenseite der Dosenwandung gebildet werden.
Oft kann die Blattfolie, aus welcher das oben erwähnte vorgeformte Versiegelungselement durch Tiefziehen hergestellt wird, auf ihrer dem Doseninneren zugewandten unteren Seite mit einer mehr oder weniger dicken Schicht aus einem bei Erhitzen klebend wirkenden, bei Zimmertemperatur jedoch nicht klebenden Material, insbesondere einem Thermolack überzogen sein.
Ist diese Schicht verhältnismässig dick, so erschwert sie aufgrund ihrer Elastizität das Abtrennen des Überdeckungsteils der Membran vom Membrankragen und von dem von letzterem umgebenen Folienteil. Ein Einrillen oder Einbuchten an der Sollbruchstelle genügt dann nicht. In diesem Falle gelingt ein sauberes Abtrennen und einwandfreies Ausbilden des unbedeckten Ringstreifens zwischen beiden Membranteilen besonders leicht bei Verwendung einer bevorzugten Ausführungsform des vorgeformten Verschlusselements der eingangs beschriebenen Art, bei welcher der Membrankragen in mindestens einer zum Anschluss desselben an den Folienteil parallelen, eine Sollbruchstelle bildenden Ringzone eine Perforierung aufweist.
Ein solches vorgeformtes Verschlusselement kann besonders einfach mit Hilfe des eingangs beschriebenen Herstellungsverfahrens erzeugt werden, wobei bevorzugt beim Verformen der Verschlussmembran im Bereich der Sollbruchstelle der Kontakt mit der einen der beiden Pressflächen in regelmässigen Abständen auf dem Umfang der Sollbruchstelle unterbrochen ist, wodurch die Membran an den Unterbrechungen perforiert wird.
Die Perforierung der vorgeformten Verschlussmembran kann aber auch in einfacher Weise erzeugt werden, indem die noch auf dem Amboss der Vorrichtung zum Erzeugen der Sollbruchstelle befindliche Membran statt mit einem Stempel mit einer von aussen angreifenden Drückrolle behandelt wird, die, während sich der Amboss dreht, die Sollbruchstelle erzeugt und, im Falle die Rolle mit entsprechenden Vorsprüngen (Zähnen) versehen ist, auch gleichzeitig die Perforierung anbringt.
Die Versiegelung der Öffnung einer innen kaschierten Dose erfolgt vorzugsweise, indem (i) vor, während oder nach einem der Schritte (a) und (b) mindestens eine Sollbruchstelle im zur Anlage an die Innenseite der Dosenwandung bestimmten Bereich des Überdekkungsteils oder des Membrankragens durch formver änderndes Drücken erzeugt wird, und (ii) auf den genannten Versiegelungsbereich in oder neben der Sollbruchzone von dem innerhalb der Dosenöffnung oberhalb der Membran gelegenen Raum her ein Druck mit einer in mindestens einer parallel zum Folienteil verlaufenden Ebene radial nach aussen gerichteten Komponente ausgeübt wird, und dabei die Membran im Versiegelungsbereich erwärmt wird,
wodurch der an der Innenseite der Dosenwandung anliegende Bereich des Überdeckungsteils einerseits und der Membrankragen in der betroffenen Druckebene voneinander getrennt und jeder an der Dosenwandung angeklebt wird, während zwischen dem unteren Innenrand des Überdeckungsteils und dem oberen Kragenrand des Membrankragens ein unbedeckter und unverletzter Ringstreifen der Kaschierung verbleibt.
Die Sollbruchzone kann vor dem Schritt (a) in an sich bekannter Weise durch Ausübung eines scherenden Druckes auf die betreffende Zone des Versiegelungsbereichs der Membran erzeugt werden, so dass ein gegenüber der Dicke der tiefgezogenen Membran dünnerer Ringstreifen erzeugt wird.
Dabei kann zusätzlich in der Sollbruchzone eine in sich geschlossene Rille eingedrückt werden, oder die Membran kann, gegebenenfalls auch in oder unterhalb der Rille, in der Sollbruchzone mit mindestens einer umlaufenden Anritzung versehen werden.
Vorzugsweise wird jedoch wie gesagt, die Membran in der Sollbruchzone mit mindestens einer umlaufenden Perforierung versehen, insbesondere, wenn sie mit einem dickeren Thermolack- oder dergl. Überzug auf ihrer Innenseite versehen ist.
Bei einer bevorzugten Anwendung des erfindungsgemüssen Verfahrens ist die radiale Druckkomponente so stark bemessen, dass im unbedeckten Ringstreifen der Kaschierung eine Längsrille in der betreffenden Ebene ausgebildet wird, ohne die Kaschierung zu verletzen.
Eine Vorrichtung, die bei der Herstellung des erfindungsgemässen vorgeformten Verschlusselements Verwendung finden kann, und die einen Amboss mit eine Stirnfläche tragendem Kopfteil sowie einen Stempel umfasst, welche beiden Teile mit Kraft axial gegeneinander bewegbar sind, und wobei die eine Pressfläche am Umfang des zylindrischen oder prismaförmigen Ambosskopfteils angeordnet ist, wobei am oberen Ende der Pressfläche des Ambosses eine Presskante vorgesehen ist, oberhalb welcher die Seitenwandung des Ambosses zur dem Stempel zugewandten Ambosstirnfläche hin abgeschrägt ist, und die andere Pressfläche durch die Mantelfläche einer sich vom Amboss weg verjüngenden Ausnehmung im Stempel gebildet ist, ist vorzugsweise dadurch gekennzeichent, dass in der abgeschrägten Seitenwandung des Ambosses oberhalb der Presskante Axialnuten vorgesehen sind,
welche sich bis zur Presskante hin erstrecken.
Diese Axialnuten sind vorzugsweise gleichmässig über den gesamten Umfang der Presskante verteilt und weisen im Bereich der letzteren vorzugsweise ihre tiefste Stelle auf.
Die Versieglung der Öffnung der innen kaschierten Dose wird vorzugsweise mittels einer neuartigen Vorrichtung durchgeführt, die einen Tisch mit einem um den Tischumfang herum über die Tischebene herausragenden, am Tischrand befestigten Ringflansch, ein feststehendes aufrechtes Trägerelement, an dessen oberem, zum Tisch mittig angeordnetem Ende der Tisch gegen Vorspannung abwärts verschieblich gelagert ist, auf dem Tisch eine seitlich vom Trägerelement weg nach aussen entgegen eine Vorspannung expandierbare Drückeinrichtung mit einem Expandierring oder vorzugsweise mindestens zwei je eine Drückfläche auf ihren vom Trägerelement abgewandten Aussenseiten tragenden Segmenten und eine den Drückflächen zugekehrte Gegendrückfläche auf der Innenfläche des Ringflansches umfasst.
Das obere Ende des Trägerelements weist vorzugsweise einen nach oben verengend abgeschrägten Seitenmantel auf.
Vorzugsweise weist dabei jedes Segment der Drückeinrichtung dem Trägerelement zugewandte Einstellmittel auf, durch welche die Entfernung der Drückflächen von der Trägerelementachse in Abhängigkeit von der Abwärtsverschiebung des Tisches am Trägerelement eingestellt wird. Die
Einstellmittel können abgeschrägte Kontaktflächen aufweisen, welche auf dem abgeschrägten Seitenmantel des Trägerelements axial verschieblich aufliegen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen erläutert, in welchen
Fig. 1 und Fig. 2 schematisch die Behandlung einer tiefgezogenen Membran in einem ersten Schritt des Verfahrens nach der Erfindung zeigen;
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht, teilweise im Axialschnitt, einer Vorrichtung zur Herstellung eines vorgeformten Verschlusselements nach der Erfindung;
Fig. 4 zeigt eine Ansicht, in Perspektive und teilweise aufgeschnitten, der Vorrichtung von Fig. 3;
Fig. 5 zeigt im Schnitt eine Teilansicht des durch die Behandlung nach Fig. 1 und 2 erhaltenen vorgeformten Verschlusselements;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Teilansicht, zum Teil im Schnitt, eines mit Hilfe der in Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung hergestellten Verschlusselements;
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Fig. 7 zeigt in Pespektive und teilweise aufgeschnitten eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Versiegeln der Öffnung einer Dose, deren Versiegelung in Fig. 10 bzw. II gezeigt ist;
Fig. 8 zeigt einen Querschnitt durch die linke Seite des in Fig. 7 gezeigten Vorrichtungstisches mit vorgeformter Membran und offenem Dosenende während des Einführens der letzteren in drei verschiedene Stadien; die beiden ersten Stadien sind strichpunktiert gezeigt.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt ähnlich demjenigen der Fig. 8, aber mit Membran und offenem Dosenende fertig verklebt, mit dem einen Segment der Vorrichtung nach Fig. 7 in Drückstellung;
Fig. 10 zeigt eine Teilansicht einer ersten Ausführungsform des oberen Endes einer Dose mit einer Membran, wie sie durch das Versiegeln mit dem vorgeformten Verschlusselement nach der Erfindung erhalten wird, im Längsschnitt durch die Dose;
Fig. 11 zeigt eine ähnliche Teilansicht einer anderen Ausführungsform eines oberen Dosenendes;
Fig. 12 und 13 zeigen Ausschnitte aus der Dosenwandung und einem Membrankragen in zwei weiteren Ausführungsformen.
Vorzugsweise werden bei diesen Ausführungsformen Membranen aus laminierter Aluminiumfolie verwendet.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung zur Erzeugung eines vorgeformten Verschlusselements nach der Erfindung umfasst einen Amboss oder Kolben 10 mit einer an seinem Kolbenkopf 11 angebrachten Drückfläche 11 a und einer Stirnseite 1 lb; an der Drückfläche 11 a liegt eine auf Kolbenkopf 11 aufgeschobene tiefgezogene Membran 12 mit ihrem Membrankragen 13 an, während der flache Folienteil 14 der Membran auf der Stirnseite 1 lb des Kolbenkopfes 11 aufliegt. Der Überdeckungsteil 15 der Membran 12 ist in seiner beim Tiefziehen erhaltenen Form vom Kolben 10 weggerichtet.
Auf der Aussenseite 13a des Membrankragens 13 wird nun die zur Vorrichtung gehörende Rolle 16 angelegt und durch einen nicht gezeigten Antrieb und nicht gezeigte Andrückorgane über die sie tragende Welle 17 in Umlauf um den Metallkragen 13 der Membran herum in einer zur Längsachse der zylindrischen Drückfläche 11 a radialen Ebene geführt und erzeugt nun in der Aussenseite 13a, wie in Fig. 2 gezeigt, eine umlaufende Einbuchtung oder Rille 18. Vorzug weise ist die Rolle 16 mit Vorsprüngen, z.B. Zähnen 19 versehen, welche bei hinreichendem Andrücken im Membrankragen 13 eine Perforierung (Löcher 19a) erzeugen.
Eine vorzugsweise auf der vom Kolben 10 abgewandten Seite der Membran 12 befindliche Kunststoffschicht 21, insbesondere eine Thermolackschicht, wird bei der die Ober fläche schonenden Behandlung in der beschriebenen Vorrichtung, abgesehen von einer Perforierung nicht beschädigt.
Wie bereits erwähnt, ist diese Perforierung besonders von Vorteil, falls die Membran eine dickere Thermolackschicht trägt. Diejenige Seite des das Doseninnere überspannenden
Folienteils 14 der Membran 12, welche diese Kunststoffschicht 21 trägt, ist in der fertig versiegelten Dose dem Doseninneren zugekehrt.
Im Gegensatz zu einer Verformung nur an der Sollbruchstelle erfolgt die Verformung bei dieser Behandlung über eine breitere Zone oberhalb und unterhalb der Sollbruchstelle, was das Material der Membran und der von ihr getragenen
Kunststoffschicht schont.
Bei der Versiegelung der Öffnung einer innen kaschierten
Dose mittels des vorgeformten Verschlusselements nach der
Erfindung kann auch als solches ein vorgeformtes Versiegelungselement verwendet werden, wie es in einer in Fig. 3 und 4 gezeigten Vorrichtung erzeugt wird, welche aus einem Kolben oder Amboss 30 und einem diesen umgebenden Stempel 31 mit innerer Ausnehmung 32 besteht. Der Stempel 31 weist auf der inneren, etwas einwärts geneigten Seitenwandung 33 der Ausnehmung 32 eine konische Pressfläche 33a auf. Der Kolbenkopf 34 besitzt eine umlaufend zylindrische Wandfläche 35, mit einer zur Kolbenstirnseite 36 hin konisch abgeschrägten Randfläche 37, wodurch zwischen der letzteren und der zylindrischen Wandfläche 35 eine Presskante 38 gebildet wird.
Auf einer solchen Vorrichtung wird eine Membran 20 so verformt, dass in der Wandung des Membrankragens 23 eine der Dosenwandung zugekehrte äussere Einbuchtung 24 und eine innere Einbuchtung 25 entstehen, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind.
Ist die in Fig. 3 und 4 gezeigte Vorrichtung auf dem Umfang der abgeschrägten Randlfäche 37 des Kolbenkopfes 34 mit kleinen Axialnuten 39 versehen, die vorzugsweise eine tiefste Stelle 39a statt der Presskante 38' haben und in der Wandfläche 35 enden, so wird in einer solchen Vorrichtung der Fig. 4 aus der Membran 12 ein vorgeformtes Versiegelungselement 22 (Fig. 6) mit einer umlaufenden Perforierung 22a erzeugt, dessen Querschnitt im übrigen demjenigen des Versiegelungselements der Fig. 5 gleicht.
Ein dem in Fig. 5 gezeigten ähnliches Versiegelungselement kann auch erzeugt werden, wenn der Kolben 10 in Fig. I und 2 statt des Kopfes 11 eine Gegenrolle (nicht gezeigt) trägt, die dieselbe Gestalt hat, wie die Rolle 16, nur dass sie nicht mit Zähnen versehen ist und vorzugsweise den gleichen Durchmesser in radialer Richtung hat, wie der Koblenkopf 11.
In Fig. 7 ist eine Vorrichtung zum Versiegeln der Öffnung einer innen kaschierten Dose mittels des Verschlusselements nach der Erfindung gezeigt, deren wesentliche Bestandteile einen Tisch 41 mit einem um den Tischumfang herum über die Tischebene herausragenden Ringflansch 43, der am Tischrand 42 in an sich bekannter Weise, z.B. durch Verschweissen oder Verschrauben befestigt ist, sowie ein feststehendes, aufrechtes Trägerelement 44 umfassen. Am oberen Ende des Trägerelements 44, das in bezug auf den Tisch 41 mittig angeordnet ist, ist der Tisch 41 gegen Vorspannung abwärts verschieblich gelagert. Die Vorspannung wird durch eine Feder 49 erzeugt, die bestrebt ist, den Tisch 41 am oberen Ende des Trägerelements 44 zu halten.
Auf dem Tisch 41 ist eine längs der Tischebene vom Trägerelement 44 weg nach aussen entgegen einer Vorspannung expandierbare Drückeinrichtung 45 mit mindestens zwei Segmenten 46, 46' vorgesehen, wobei die Segmente 46, 46' auf ihren vom Trägerelement 44 abgewandten Aussenseiten Drückflächen 47, 47' tragen.
Die Vorspannung der Drückeinrichtung wird mittels Zugfedern 48 erzeugt, welche bestrebt sind, zu beiden Seiten der
Längsachse des Trägerelements 44 einander gegenüberlie gende Segmente 46, 46' zur Längsachse hin und damit auf einander zuzubewegen.
Auf der Innenfläche des Ringflansches 43 ist eine den
Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' zugekehrte Gegendrückfläche 58 vorgesehen.
In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist das Trägerelement 44 als Säule ausgebildet, deren freies, vorzugsweise nach oben gerichtetes Ende konisch zugespitzt ist, also einen nach oben verengend abgeschrägten Seitenmantel 51 aufweist.
Dementsprechend sind jedem der Segmente 46, 46' radiale
Einstellmittel in Form von Querstegen 52, 52' zugeordnet, von denen jedes an seinem dem Trägerelement 44 zugewandten Ende eine abgeschrägte Kontaktfläche 53 aufweist, welche auf dem abgeschrägten Seitenmantel 51 des Trägerelements 44 axial verschieblich aufliegt.
Vorzugsweise sind dabei die Segmente 46 und 46' voneinander durch einen schräggerichteten Spalt 54 getrennt. Zur Führung der Querstege 52, 52' in radialer Richtung auf dem Tisch 41 trägt der letztere Führungszapfen 55,55', welche in entsprechende Langlöcher 56, 56' in den Querstegen 52, 52' eingreifen. Elektrische Heizelemente 57 sind sowohl im Tisch 41 als auch im Ringflansch 43 vorgesehen und können ebenfalls in den Segmenten 46, 46' untergebracht sein.
Die Verarbeitung eines vorgeformten Versiegelungselements ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten, welches jedoch nur eine Einbuchtung 25 auf der dem Innenraum der Dosenöffnung zugewandten Seite des Membrankragens 23 trägt, zur Versiegelung einer Dose nach der Erfindung mittels der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung, wird nunmehr anhand der Fig. 8 und 9 erläutert. Hierbei sollen die Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' glatt sein, also keine Ringwulstsegmente 59 tragen. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, ist eine Membran 20 mit ihrem tiefgezogenen Napfteil bestehend aus dem die Öffnung überspannenden Folienteil 26, dem Membrankragen 23 und zum Teil mit dem noch unverformten Überdeckungsteil 27 in die Öffnung einer Dose 50 eingeführt und ruht mit dem abgebogenen Überdeckungsteil 27 auf dem Öffnungsrand 50a der Dose.
Dose 50 und Membran 20 werden nun, auf die Längsachse des Trägerelements 44 zentriert, in den zwischen der Drückfläche 58 des Ringflansches 43 und den Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' gelegenen, oben offenen Ringspalt 60 von oben her eingeführt, wobei das äussere Ende 27a des Überdeckungsteils 27 am oberen abgerundeten Rand 61 des Ringflansches 43 nach oben ab gekrümmt und um den Dosenrand 50a gebördelt wird.
Zunächst trifft nun das Folienteil 26 auf die Stirnflächen 46a, 46a' der Segmente 46, 46', bevor noch der Dosenöffnungsrand 50a mit dem von ihm getragenen Bereich des Überdeckungsteils 27 der Membran 20 auf der am Boden des Ringspaltes 60 gelegenen Ringschulter 41 a des Tisches 41 aufgetroffen ist. Beim weiteren Herabdrücken der Dose in den Ringspalt 60 hinein wird nun bei der Umbördelung des Überdeckungsteils 27 um den Dosenöffnungsrand 50a herum der Bereich der Membran 20 zwischen dem Überdeckungsteil 27 und dem Membrankragen 23 insbesondere an der Einbuchtung 25 gestreckt und reisst dort ab.
Während nun durch den Druck auf die Dose der Dosenrand 50a mit dem ihn überdeckenden Membranbereich auf die Ringschulter 41 a des Tisches 41 auftrifft, wird bei diesem Drücken auf die Dose 50 in axialer Richtung nach unten der Tisch 41 auf dem Trägerlement 44 unter Zusammendrücken der Feder 49 abwärts gedrückt. Hierbei gleiten die Kontaktflächen 53 der Querstege 52, 52' auf dem abgeschrägten Seitenmantel 51 des Trägerelements 44 abwärts und werden radial von letzterem weg nach aussen verschoben, wobei sie die an ihrem äusseren Ende befestigten Segmente 46, 46' unter Verbreiterung des Spaltes 54 voneinander weg und auf die Gegendrückfläche 58 zu bewegen.
Der Membrankragen 23 und der durch die Umbördelung des Überdeckungsteils 27 um den Dosenöffnungsrand 50a herum vom Membrankragen 23 weggezogene Überdeckungsteil 27, die von einander getrennt sind, lassen einen membranfreien Ringstreifen 62, in dessen Bereich die unverletzte Kaschierung 61 der Dose zutage tritt, frei.
Die Drückflächen 47, 47' drücken nun gleichzeitig den Membrankragen 23 und den auf der Doseninnenwandung nach dem Dosenrand 50a zu liegenden Bereich des Überdekkungsteils 27, in Richtung auf die Gegendrückfläche 58 zu, fest an die Innenwandung an, und da die Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' ebenso wie die Ringschulter 41 a und die Gegendrückfläche 58 durch die Heizelemente 57 beheizt sind, so erweicht die die Aussenseite der Membran 20 bedekkende Thermolackschicht 21 und verklebt mit der Dosenwandung bzw. mit der Kaschierung 61 der letzteren (Fig. 9).
Bei Aufhören des abwärts gerichteten Druckes auf die Dose hebt die Feder 49 den Tisch 41, die Federn 48 ziehen die Segmente 46, 46' wieder von der Gegendrückfläche 58 nach innen zu weg und die hierdurch freigegebene, fertig versiegelte Dose 50 kann nun automatisch nach oben aus der Vorrichtung herausgehoben werden.
In Fig. 10 ist in Teilansicht eine erste Ausführungsform des oberen Endes einer nach der Erfindung versiegelten, aus der Vorrichtung der Fig. 7 entfernten Dose gezeigt, in welcher gleiche Teile die gleiche Bezifferung wie in den Fig. 8 und 9 tragen.
In die Dose ist noch wie üblich ein Deckel 65, der die Versiegelungsmembran in der Dosenöffnung überdeckt, eingesetzt.
Die in Fig. 10 gezeigte versiegelte Dose kann auch hergestellt werden, indem bei der in Fig. 1 gezeigten Membran der Membrankragen 13 nicht nur perforiert sondern völlig durchschnitten wird. Hierdurch fällt der Überdeckungsteil 15 ein kurzes Stück nach unten und kommt auf eine Aufschlagschulter (nicht gezeigt) zu liegen. Hierauf wird die Dosenwandung 50 von oben her über den durch den auf dem Kolbenkopfteil 11 aufliegenden Folienteil 14 gehaltenen Membrankragen 13 und bis herunter auf den auf der Schulter liegenden horizontalen Abschnitt des Überdeckungsteils 15 gestülpt und nunmehr die getrennten Teile der Membran, nämlich Membrankragen 13 und Überdeckungsteil 15, das letztere unter gleichzeitigem Umbördeln, durch Beheizen des Kolbenkopfes 4 und eines von aussen her herangeführten Umbördelungsgerätes durch Erweichen der Thermolackschicht 21 der Membran mit der Dosenwandung verklebt.
Auf den Drückflächen 47, 47' kann auch nahe den Stirnseiten 46a, 46a der Segmente 46, 46' ein Ringwulst 59 vorgesehen sein, der nur durch den Spalt 54 unterbrochen ist und der das Abreissen des Überdeckungsteils 27 vom Membrankragen 23 durch Andrücken an den letzteren erleichtert.
Tragen nun die Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' einen dickeren Ringwulst (nicht gezeigt) unterhalb Ringwulst 59, so wird gleichzeitig bei den im Zusammenhang mit Fig. 8 und 9 beschriebenen Vorgängen im Bereich des den Membrankragen 23 und den Überdeckungsteil 27 voneinander trennenden Ringstreifens 62 eine tiefere Einbuchtung 63 in der Doseninnenwandung erzeugt, die aber so abgeflacht ist, dass durch sie die Kaschierung 61 der Innenseite der Dosenwandung nicht verletzt wird. Die obere Seitenwandung 63a der Einbuchtung 63 wird hierbei durch den Innenrandbereich des Überdeckungsteils 27 der Membran 20 gebildet, während die untere Seitenwandung 63b der Einbuchtung 63 durch den oberen Randbereich des Membrankragens 23 gebildet wird (Fig. 11).
Durch Anbringen entsprechender Ringwülste auf den Drückflächen 47, 47' der Segmente 46, 46' in der Vorrichtung der Fig. 7 kann auch neben der Einbuchtung 63 noch eine zu dieser parallel verlaufende Einbuchtung 64 im Membrankragen 23 erzeugt werden (Fig. 12), oder es können zwei parallel zueinander verlaufende Einbuchtungen 65 und 66 erzeugt werden, welche am oberen und unteren Rand des von der Membran nicht bedeckten Kaschierungsringstreifens 62 eingedrückt werden, wodurch die obere Seitenwandung der oberen Einbuchtung 65 durch den Innenrandbereich des Überdeckungsteils 27 gebildet wird, während die untere Seitenwandung der unteren Einbuchtung 66 durch den oberen Randbereich des Membrankragens 23 gebildet wird (Fig. 13).
Diese beiden Ausführungsformen der Versiegelung tragen ebenfalls dazu bei, das vollständige saubere Abtrennen des Membrankragens 23 und des von ihm umgebenen, mit ihm einstückig ausgebildeten, die Dosenöffnung überspannenden Folienteils der Membran 20 erleichtern.
Zur Ausbildung der beiden Einbuchtungen 65 und 66 (Fig. 13) kann eine Doppelrolle verwendet werden, deren Achse sich parallel zur Dosenachse erstreckt und die an der Innenseite des bereits in die Dosenöffnung eingesetzten Membrankragens 13 herumgeführt wird, oder deren Achse feststeht, wobei dann die Dose gedreht wird, so dass die Doppelrolle mit jeder Stelle der Dosenwandung in der horizontalen Verformungsebene auf die Dosenwand unter Erzeugung der beiden Einbuchtungen einwirkt.
Vorzugsweise wird die Sollbruchstelle nicht in die Nähe der Übergangszone zwischen Membrankragen 13 bzw. 23 und die Dosenöffnung überspannendem Folienteil 14 gelegt, sondern der Membrankragen 13, 23 soll zwecks besserer Versiegelung eine gewisse Höhe aufweisen. Die Sollbruchstelle soll also mehr nach oben verlegt werden, so dass der Membrankragen 13, 23 länger ist als der die Innenseite der Dosenwandung bedeckende abwärts weisende Abschnitt des Über deckungsteils 15. Dies gilt auch für die in Fig. 6 gezeigte Perforierung.
In jedem Fall wird an der Membran und zwar entweder am Membrankragen oder vorzugsweise am Folienteil ein Herausziehglied, z.B. eine Lasche angebracht, mittels welcher Folienteil und Membran kragen zusammen vollständig und sauber aus der Dosenöffnung herausgezogen werden können.
Die in Fig. 7 gezeigte Vorrichtung kann nicht nur für zylindrische Dosen mit vorzugsweise kreisförmigem Querschnitt, sondern unter entsprechender Anpassung der Form des Tisches, des Ringflansches und der Segmente auch für die Versiegelung von Dosen prismatischer Gestalt verwendet werden. So kann z.B. eine Dose von quadratischem Querschnitt mit abgerundeten Prismakanten auf einer Vorrichtung ähnlich der in Fig. 7 gezeigten versiegelt werden, wenn die Drückeinrichtung vier Segmente enthält, von denen jedes ein gleichschenkliges Dreieck darstellt, dessen Spitze der Längsachse der Trägersäule zugewandt ist, während die Basis jedes Dreiecks einer Seite des Quadrats entspricht.
Wird der in diesem Fall vorzugsweise viereckige Tisch auf der Trägersäule abwärts bewegt, so werden die Dreiecke radial von der Trägersäule weg nach aussen geschoben und trennen und versiegeln Membrankragen und Überdeckungsteil der Membran in der gleichen Weise, wie dies in Fig. 8 und 9 gezeigt ist.
Ist die Dose mit scharfen Prismakanten anstelle der abgerundeten versehen, so kann die Versiegelung in dem an jeder scharfen Prismakante gebildeten Winkel durch je ein besonderes Gleitstück bewerkstelligt werden, welches längs einer Diagonale nach aussen bewegt wird und die zwischen je zwei benachbarten Dreiecksegmenten beim Expandieren entstehende Lücke ausfüllt. Die in diese Lücke eintretende Spitze des Gleitstücks weist dabei zwei Stirnflächen auf, die miteinander einen rechten Winkel bilden und zur Diagonale, längs welcher das Gleitstück geführt wird, unter einem Winkel von 45 stehen.
Sie können so vollständig in den Winkel von 90 eindringen, der an der Innenseite zwischen den beiden an einer Längskante des quadratischen Prismas zusammenstossenden Seiten des quadratischen Prismas vorhanden ist, dass auch an dieser schwierigen Stelle eine perfekte Versiegelung erzielt werden kann.
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PATENT CLAIMS
1. Preformed closure element for sealing the opening of a can with an internally laminated fuselage, which consists of a membrane (12, 22) deep-drawn from a sheet of film with a film part (14) intended to span the opening of the can and a membrane collar (13, 23) which is used for Adhesion to the inside of the can wall surrounding the can opening (50) is determined, as well as a peripheral circumferential area determined as a covering part (15) for the edge (50a) of the can opening, characterized in that the membrane collar (23) is provided in at least one for Connecting the same to the film part parallel (14), at a distance from the latter ring zone (25) contains a predetermined breaking point which has a smaller thickness than the rest of the membrane or a perforation (19a, 22a),
and when the preformed closure element is inserted axially into the can opening, it can be glued to the inside of the can wall (50) in such a way that on the inside of the can wall (50) between the lower inner edge of the covering part (15, 27) and the upper collar edge of the membrane collar (13 , 23) there is an uncovered and undamaged ring strip (62) of the lamination, and when the film part (14) is removed by pulling it out of the can opening, the part of the membrane collar (13, 23) located below the ring zone (25) is also left intact Lamination (61) on the inside of the can wall is removed together with the film part.
2nd Closure element according to claim 1, characterized in that a self-contained groove (18) is pressed into the ring zone (25).
3rd Closure element according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane collar 23) is provided in the ring zone (25) with at least one circumferential scoring.
4th Closure element according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane collar 23) in the ring zone (25) is provided with at least one circumferential perforation (22a).
5. Method for producing a pre-shaped closure element according to one of claims 1 to 4, which is intended for sealing the opening of a can with an internally laminated fuselage, characterized in that a) first by deep drawing from a sheet film (1) a closure membrane (12, 22) with a for spanning the opening of the can certain film part (14) and a membrane collar (13,23), which is intended for gluing to the inside of the can opening surrounding the can wall (50), and with a peripheral, as a covering part (15) for the edge the circumferential area determined in the can opening is permanently deformed, b) thereupon the thickness of the wall of the membrane collar (13, 23) only in the area of the predetermined breaking point between two hard compared to the sealing membrane,
pressing surfaces (11) moving past one another in the direction of the membrane axis is reduced under pressure.
6. Method according to Claim 5, characterized in that when the closure membrane (22) is deformed in the region of the predetermined breaking point, contact with one of the two pressing surfaces (11) is interrupted at regular intervals on the circumference of the predetermined breaking point, as a result of which the membrane (22) on the Interruptions (39) is perforated.
The invention relates to a preformed closure element for sealing the opening of a can with an internally laminated fuselage, which consists of a thermoformed membrane made from a sheet of foil with a film part intended to span the opening of the can and a membrane collar which is used for gluing to the inside of the can wall surrounding the can opening is determined, and there is a peripheral circumferential area which is determined as a covering part for the edge of the can opening.
The invention also relates to a method for producing a preformed closure element for sealing the opening of a can with an internally laminated body.
With food cans u. a. it is common to seal them not only with a lid but also under the lid with a tear-off aluminum foil. Such foils are usually arranged a few millimeters below the upper edge of the can and with their edge zone, also called a collar, pulled up against the inner edge of the can up to the edge of the can. To tear off the film, it is provided with a flap, the film being provided with a predetermined breaking point on the can wall. The predetermined breaking point can be provided in the flat film part spanning the can opening or in the corner forming the transition to the collar or in the edge zone itself.
In the case of round cans, the predetermined breaking point is a circular groove which weakens the film cross section. It is known to produce the groove mechanically by scratching, which has the disadvantage that the film cross section is weakened very unevenly. Furthermore, the wedge-shaped groove base causes tension peaks, which lead to an undesirable breakage in the event of transport impacts on the can. It is also known to crimp a groove as a predetermined breaking point in the collar of the film drawn up on the can wall. The associated weakening of material is so slight that when the film is removed, it tears off next to the predetermined breaking point.
In a known device, a membrane between two hard pressing surfaces which are harder than the membrane is only permanently deformed in the area of a predetermined breaking point, in particular with complete separation into two parts.
A deformation of the membrane only in the area of the predetermined breaking point between two hard pressing surfaces already takes place with the can closure according to DE-PS 2 061 497 from Zeiler AG, in which the side wall, i.e. the collar, of a deep-drawn membrane is glued to the can body and cut through thereon , whereby two membrane parts are formed with along the interface with butt edges.
However, it is practically impossible to make the cut with such an exact depth that only the membrane, but not the lamination present in practically all cans, is cut through, so that the cut is made right into the material of the can wall itself. Be it that this material consists of sheet iron or also of cardboard or cardboard, in any case the violation of the lamination of the same is highly undesirable for hygienic reasons. This is because, in particular in the case of a can wall made of cardboard, residues of liquid can contents seep into the cardboard and dry there with the formation of crusts and possibly decompose; in the case of metallic cans, especially when laminated with another metal, electrochemical processes can be used which can change the taste of the can.
The known methods have the common disadvantage that the application of the predetermined breaking point is time-consuming and requires a high level of work accuracy. Another disadvantage is that it is difficult to make the groove in the area of the can corners with the desired accuracy in films for square cans.
The object of the present invention is therefore to provide a
Shaped closure element to create this
Disadvantages are avoided and the lamination of an internally laminated can body remains intact even after the membrane has been removed.
In addition, the invention aims to implement a method for producing a preformed closure element which simplifies and reduces the cost of producing sealed cans with undamaged lamination.
It is already known for easy removal of the film part and membrane collar on one of these parts of the membrane, a pull-out member, for. B. a tab or tongue. The type of attachment of this pull-out member is also known.
Further problems which the invention is intended to solve occur when parts of the closure element are glued to the can wall.
Devices with an anvil or piston and a stamp covering them are preferably used to deform suitable membranes.
The above object is achieved according to the invention in a preformed closure element of the type described at the outset in that the membrane collar contains a predetermined breaking point in at least one ring zone which is parallel to the connection to the film part and runs at a distance from the latter and which has a smaller thickness than the rest of the membrane or has a perforation, and when the preformed closure element is inserted axially into the can opening, it can be glued to the inside of the can wall in such a way that an uncovered and undamaged ring strip of the lamination is present on the inside of the can wall between the lower inner edge of the covering part and the upper collar edge of the membrane collar is
wherein when the film part is removed by pulling it out of the can opening, the part of the membrane collar located below the ring zone is removed together with the film part while leaving the complete lamination on the inside of the can wall.
The method according to the invention for producing the preformed closure element described above is characterized in that (a) first, by deep drawing from a sheet of film, a closure membrane with a film part intended to span the opening of the can and a membrane collar which is used for gluing to the inside of the can opening Can wall is determined, and is permanently deformed with a peripheral circumferential area determined as a covering part for the edge of the can opening, (b) then the thickness of the wall of the membrane collar only in the area of the predetermined breaking point between two hard in the direction of the membrane axis compared to the sealing membrane moving press surfaces under pressure is reduced. Only then can the sealing membrane be inserted into the can opening.
In the area of the ring strip, the can wall and the lamination covering it can have at least one self-contained longitudinal groove. At least one of the two side walls of the longitudinal groove can be formed by the correspondingly indented lower inner edge region of the covering part or the correspondingly indented upper edge region of the membrane collar.
In particular, the upper of the two side walls of the longitudinal groove can be formed by the correspondingly indented lower inner edge region of the covering part and the lower of the two side walls by the correspondingly indented upper edge region of the membrane collar.
Finally, in a further embodiment, there can be an upper and a lower longitudinal groove, of which the upper side wall of the upper longitudinal groove is formed by the correspondingly indented lower inner edge region of the covering part and the lower side wall of the lower longitudinal groove is formed by the correspondingly indented upper edge region of the membrane collar, while the lower side wall of the upper and the upper side wall of the lower longitudinal groove are formed by corresponding indentations in the strip between the two grooves of the inside of the can wall covered with undamaged lamination.
Often, the sheet film from which the above-mentioned preformed sealing element is produced by deep drawing can be coated on its lower side facing the inside of the can with a more or less thick layer of a material which is adhesive when heated but not adhesive at room temperature, in particular a thermal varnish .
If this layer is relatively thick, its elasticity makes it difficult to separate the covering part of the membrane from the membrane collar and from the film part surrounded by the latter. A grooving or posting at the predetermined breaking point is then not sufficient. In this case, a clean separation and flawless formation of the uncovered ring strip between the two membrane parts is particularly easy when using a preferred embodiment of the preformed closure element of the type described at the outset, in which the membrane collar in at least one ring zone which is parallel to the connection to the film part and forms a predetermined breaking point has a perforation.
Such a preformed closure element can be produced in a particularly simple manner with the aid of the manufacturing method described at the outset, wherein preferably when the closure membrane is deformed in the region of the predetermined breaking point, contact with one of the two pressing surfaces is interrupted at regular intervals on the circumference of the predetermined breaking point, as a result of which the membrane contacts the Interruptions are perforated.
The perforation of the preformed closure membrane can also be produced in a simple manner by treating the membrane which is still on the anvil of the device for producing the predetermined breaking point instead of a stamp with a pressure roller which acts from the outside and which, while the anvil rotates, the A predetermined breaking point is created and, in the case of the roll being provided with corresponding projections (teeth), the perforations are also made at the same time.
The opening of an internally laminated can is preferably sealed by (i) before, during or after one of the steps (a) and (b) at least one predetermined breaking point in the area of the covering part or of the membrane collar intended for contact with the inside of the can wall by formver changing pressure is generated, and (ii) a pressure is exerted on the said sealing area in or next to the predetermined breaking zone from the space located inside the can opening above the membrane with a component directed radially outwards in at least one plane running parallel to the film part, and the membrane is heated in the sealing area,
whereby the area of the covering part on the inside of the can wall on the one hand and the membrane collar in the affected pressure plane are separated from one another and everyone is glued to the can wall, while an uncovered and undamaged ring strip of the lamination remains between the lower inner edge of the covering part and the upper collar edge of the membrane collar .
The predetermined breaking zone can be generated prior to step (a) in a manner known per se by exerting a shearing pressure on the zone in question in the sealing region of the membrane, so that an annular strip which is thinner than the thickness of the deep-drawn membrane is produced.
In this case, a self-contained groove can additionally be pressed into the predetermined breaking zone, or the membrane, optionally also in or below the groove, can be provided with at least one circumferential scoring in the predetermined breaking zone.
Preferably, however, as said, the membrane in the predetermined breaking zone is provided with at least one circumferential perforation, in particular if it is coated with a thicker thermal lacquer or the like. Coating is provided on the inside.
In a preferred application of the method according to the invention, the radial pressure component is dimensioned so strongly that a longitudinal groove is formed in the relevant plane in the uncovered ring strip of the lamination without damaging the lamination.
A device which can be used in the production of the preformed closure element according to the invention and which comprises an anvil with a head part bearing an end face and a stamp, which two parts can be moved axially with respect to one another with force, and one pressing surface on the circumference of the cylindrical or prism-shaped Anvil head part is arranged, a pressing edge being provided at the upper end of the pressing surface of the anvil, above which the side wall of the anvil is chamfered toward the anvil end face facing the stamp, and the other pressing surface is formed by the lateral surface of a recess in the stamp tapering away from the anvil , is preferably characterized in that axial grooves are provided in the bevelled side wall of the anvil above the press edge,
which extend to the press edge.
These axial grooves are preferably evenly distributed over the entire circumference of the press edge and preferably have their deepest point in the area of the latter.
The sealing of the opening of the inside-laminated box is preferably carried out by means of a novel device, the table with a ring flange protruding around the table circumference above the table level, attached to the edge of the table, a fixed upright support element, at the upper end of which is arranged in the middle of the table Table is slidably supported against bias, on the table a pushing device expandable laterally away from the carrier element against a bias with an expanding ring or preferably at least two segments each carrying a pressing surface on their outer sides facing away from the carrier element and a counterpressing surface facing the pressing surfaces on the inner surface of the ring flange.
The upper end of the carrier element preferably has a side jacket which is tapered towards the top.
Each segment of the pressing device preferably has adjusting means facing the carrier element, by means of which the distance of the pressing surfaces from the axis of the carrier element is adjusted as a function of the downward displacement of the table on the carrier element. The
Adjustment means can have beveled contact surfaces which lie axially displaceably on the beveled side jacket of the carrier element.
Further details of the invention are explained in connection with the accompanying drawings, in which
Fig. 1 and Fig. 2 schematically show the treatment of a deep-drawn membrane in a first step of the method according to the invention;
Fig. 3 shows a partial view, partly in axial section, of a device for producing a preformed closure element according to the invention;
Fig. FIG. 4 shows a view, in perspective and partially cut away, of the device of FIG. 3;
Fig. 5 shows in section a partial view of the treatment resulting from FIG. 1 and 2 obtained preformed closure element;
Fig. 6 shows a partial perspective view, partly in section, of one with the aid of the one shown in FIG. 3 and 4 shown device manufactured closure element;
;
Fig. 7 shows in perspective and partially cut away an embodiment of a device for sealing the opening of a can, the sealing of which in FIG. 10 or II is shown;
Fig. 8 shows a cross section through the left side of the one shown in FIG. Device table 7 shown with a preformed membrane and open can end during the insertion of the latter in three different stages; the first two stages are shown in dash-dot lines.
Fig. 9 shows a cross section similar to that of FIG. 8, but glued with membrane and open can end, with one segment of the device according to FIG. 7 in the pressing position;
Fig. 10 shows a partial view of a first embodiment of the upper end of a can with a membrane, as obtained by sealing with the preformed closure element according to the invention, in a longitudinal section through the can;
Fig. Figure 11 shows a similar partial view of another embodiment of an upper can end;
Fig. 12 and 13 show sections of the can wall and a membrane collar in two further embodiments.
Preferably, membranes made of laminated aluminum foil are used in these embodiments.
The in Fig. 1 and 2 shown device for producing a preformed closure element according to the invention comprises an anvil or piston 10 with a pressure surface 11 a attached to its piston head 11 and an end face 1 lb; on the pressing surface 11 a there is a thermoformed membrane 12 pushed onto the piston head 11 with its membrane collar 13, while the flat film part 14 of the membrane rests on the end face 1 lb of the piston head 11. The covering part 15 of the membrane 12 is directed away from the piston 10 in its shape obtained during deep drawing.
On the outside 13a of the membrane collar 13, the roller 16 belonging to the device is now applied and by a drive, not shown, and pressure elements, not shown, via the shaft 17 carrying it, in circulation around the metal collar 13 of the membrane in a direction relative to the longitudinal axis of the cylindrical pressure surface 11a guided radial plane and now produces in the outer side 13a, as in Fig. 2, a circumferential indentation or groove 18. Preference is the role 16 with projections, for. B. Provide teeth 19 which produce a perforation (holes 19a) in the membrane collar 13 when pressed sufficiently.
A preferably on the side facing away from the piston 10 of the membrane 12 plastic layer 21, in particular a thermal lacquer layer, is not damaged in the described surface treatment in the described device, apart from a perforation.
As already mentioned, this perforation is particularly advantageous if the membrane has a thicker layer of thermal lacquer. That side of the spanning the inside of the can
Foil part 14 of the membrane 12, which carries this plastic layer 21, faces the inside of the can in the finished sealed can.
In contrast to a deformation only at the predetermined breaking point, the deformation in this treatment takes place over a wider zone above and below the predetermined breaking point, which is the material of the membrane and of the one carried by it
Protects plastic layer.
When sealing the opening, an inside concealed
Can by means of the preformed closure element according to the
According to the invention, a preformed sealing element can also be used as such, as is shown in FIG. 3 and 4 shown device is generated, which consists of a piston or anvil 30 and a surrounding punch 31 with an inner recess 32. The punch 31 has a conical pressing surface 33a on the inner, slightly inwardly inclined side wall 33 of the recess 32. The piston head 34 has a circumferentially cylindrical wall surface 35, with an edge surface 37 which is bevelled conically towards the piston end face 36, as a result of which a pressing edge 38 is formed between the latter and the cylindrical wall surface 35.
On such a device, a membrane 20 is deformed in such a way that an outer indentation 24 facing the can wall and an inner indentation 25 arise in the wall of the membrane collar 23, as shown in FIG. 5 are shown.
Is that shown in Fig. 3 and 4 shown on the circumference of the bevelled edge surface 37 of the piston head 34 with small axial grooves 39, which preferably have a deepest point 39a instead of the pressing edge 38 'and end in the wall surface 35, so in such a device of Fig. 4 a preformed sealing element 22 (FIG. 6) with a circumferential perforation 22a, the cross-section of which is otherwise that of the sealing element of FIG. 5 is the same.
One of the in Fig. 5 similar sealing element shown can also be produced if the piston 10 in Fig. I and 2 instead of the head 11 carries a counter roller (not shown) which has the same shape as the roller 16, except that it is not toothed and preferably has the same diameter in the radial direction as the Koblen head 11.
In Fig. 7 shows a device for sealing the opening of an internally laminated can by means of the closure element according to the invention, the essential components of which are a table 41 with an annular flange 43 which protrudes around the table circumference above the table plane and which is connected to the table edge 42 in a manner known per se, e.g. . B. is fixed by welding or screwing, and comprise a fixed, upright support element 44. At the upper end of the support element 44, which is arranged centrally with respect to the table 41, the table 41 is slidably supported against bias. The preload is generated by a spring 49 which tends to hold the table 41 at the upper end of the support element 44.
Provided on the table 41 along the plane of the table from the carrier element 44 to the outside against a pretensioning pushing device 45 with at least two segments 46, 46 ', the segments 46, 46' on their outer sides facing away from the carrier element 44 pressing surfaces 47, 47 ' wear.
The pretensioning of the pressing device is generated by means of tension springs 48, which tend to be on both sides of the
Longitudinal axis of the support member 44 opposite segments 46, 46 'to the longitudinal axis and thus to move towards each other.
On the inner surface of the ring flange 43 is one
Pressing surfaces 47, 47 'of the segments 46, 46' facing the opposing back surface 58 are provided.
In the in Fig. In the embodiment shown in FIG. 7, the carrier element 44 is designed as a column, the free, preferably upward-pointing end of which is tapered, that is to say has a side jacket 51 that narrows upwards.
Accordingly, each of the segments 46, 46 'are radial
Adjustment means in the form of transverse webs 52, 52 'are assigned, each of which has at its end facing the carrier element 44 a beveled contact surface 53 which rests axially displaceably on the beveled side jacket 51 of the carrier element 44.
The segments 46 and 46 ′ are preferably separated from one another by an obliquely directed gap 54. To guide the transverse webs 52, 52 'in the radial direction on the table 41, the latter carries guide pins 55, 55' which engage in corresponding elongated holes 56, 56 'in the transverse webs 52, 52'. Electrical heating elements 57 are provided both in the table 41 and in the ring flange 43 and can also be accommodated in the segments 46, 46 '.
The processing of a preformed sealing element similar to that in Fig. 2 shown, which, however, only has an indentation 25 on the side of the membrane collar 23 facing the interior of the can opening, for sealing a can according to the invention by means of the in FIG. 7, is now described with reference to FIG. 8 and 9 explained. In this case, the pressure surfaces 47, 47 'of the segments 46, 46' should be smooth, that is to say they do not have any annular bead segments 59. As from Fig. 8, a membrane 20 with its deep-drawn cup part consisting of the film part 26 spanning the opening, the membrane collar 23 and partly with the still undeformed cover part 27 is inserted into the opening of a can 50 and rests with the bent cover part 27 on the opening edge 50a the can.
The can 50 and the membrane 20 are now centered on the longitudinal axis of the carrier element 44, into the annular gap 60, which is open at the top and lies between the pressure surface 58 of the ring flange 43 and the pressure surfaces 47, 47 'of the segments 46, 46', wherein the outer end 27a of the covering part 27 at the upper rounded edge 61 of the ring flange 43 is curved upwards and flanged around the can edge 50a.
First, the film part 26 now meets the end faces 46a, 46a 'of the segments 46, 46' before the can opening edge 50a with the region of the covering part 27 of the membrane 20 which it supports on the ring shoulder 41a of the table located at the bottom of the annular gap 60 41 has hit. When the can is pressed down further into the annular gap 60, the region of the membrane 20 between the cover part 27 and the membrane collar 23 is stretched and tears off there, in particular at the indentation 25, when the covering part 27 is flanged around the can opening edge 50a.
While the pressure on the can of the can rim 50a with the membrane area covering it strikes the annular shoulder 41a of the table 41, pressing this on the can 50 in the axial direction downwards causes the table 41 on the support element 44 to compress the spring 49 pressed down. Here, the contact surfaces 53 of the transverse webs 52, 52 'slide downward on the beveled side casing 51 of the carrier element 44 and are displaced radially outward from the latter, whereby the segments 46, 46' fastened to their outer end move away from one another while widening the gap 54 and move to the back surface 58.
The membrane collar 23 and the covering part 27 which are pulled away from the membrane collar 23 by the flanging of the covering part 27 around the can opening edge 50a and which are separated from one another, leave a membrane-free ring strip 62, in the area of which the undamaged lamination 61 of the can is revealed.
The pressing surfaces 47, 47 'now press the membrane collar 23 and the area of the covering part 27, which is located on the inner wall of the can after the can edge 50a, towards the counter-pressing surface 58, firmly against the inner wall, and since the pressing surfaces 47, 47' of the segments 46, 46 'as well as the annular shoulder 41 a and the counter-back surface 58 are heated by the heating elements 57, the thermal lacquer layer 21 covering the outside of the membrane 20 softens and sticks to the can wall or with the liner 61 of the latter (Fig. 9).
When the downward pressure on the can ceases, the spring 49 lifts the table 41, the springs 48 pull the segments 46, 46 'again inwards away from the counterpressure surface 58, and the can 50 which has been released in this way and is now sealed can now automatically move upwards be lifted out of the device.
In Fig. FIG. 10 is a partial view of a first embodiment of the upper end of a seal made according to the invention, from the device of FIG. 7 removed can, in which the same parts have the same numbering as in Figs. Wear 8 and 9.
As usual, a lid 65, which covers the sealing membrane in the can opening, is also inserted into the can.
The in Fig. 10 sealed can can also be made by using the seal shown in FIG. 1 shown membrane of the membrane collar 13 is not only perforated but completely cut through. As a result, the covering part 15 falls down a short distance and comes to rest on an impact shoulder (not shown). Then the can wall 50 is slipped from above over the membrane collar 13 held by the film part 14 resting on the piston head part 11 and down onto the horizontal section of the covering part 15 lying on the shoulder and now the separate parts of the membrane, namely membrane collar 13 and covering part 15, the latter with simultaneous flanging, glued to the can wall by heating the piston head 4 and a flanging device brought in from the outside by softening the thermal lacquer layer 21 of the membrane.
On the pressing surfaces 47, 47 ', an annular bead 59 can also be provided near the end faces 46a, 46a of the segments 46, 46', which is only interrupted by the gap 54 and which tears off the covering part 27 from the membrane collar 23 by pressing on the latter facilitated.
If the pressing surfaces 47, 47 'of the segments 46, 46' now carry a thicker ring bead (not shown) below the ring bead 59, then at the same time that in connection with FIG. 8 and 9 described processes in the region of the annular strip 62 separating the membrane collar 23 and the covering part 27 from one another creates a deeper indentation 63 in the inner wall of the can, which is flattened such that it does not damage the lining 61 on the inside of the can wall. The upper side wall 63a of the indentation 63 is formed here by the inner edge region of the covering part 27 of the membrane 20, while the lower side wall 63b of the indentation 63 is formed by the upper edge region of the membrane collar 23 (FIG. 11).
By attaching corresponding ring beads on the pressing surfaces 47, 47 'of the segments 46, 46' in the device of Fig. 7, in addition to the indentation 63, an indentation 64 running parallel to this can also be created in the membrane collar 23 (FIG. 12), or two parallel recesses 65 and 66 can be produced, which are pressed in at the upper and lower edge of the lamination ring strip 62 not covered by the membrane, whereby the upper side wall of the upper recess 65 is formed by the inner edge region of the covering part 27 , while the lower side wall of the lower indentation 66 is formed by the upper edge region of the membrane collar 23 (FIG. 13).
These two embodiments of the seal also contribute to facilitating the complete clean separation of the membrane collar 23 and the film part of the membrane 20 which surrounds it and is formed in one piece with it and spans the can opening.
To form the two indentations 65 and 66 (Fig. 13) a double roller can be used, the axis of which extends parallel to the axis of the can and which is guided around on the inside of the membrane collar 13 already inserted into the opening of the can, or the axis of which is fixed, the can then being rotated so that the double roller is moved to every point the can wall in the horizontal plane of deformation acts on the can wall to produce the two indentations.
The predetermined breaking point is preferably not in the vicinity of the transition zone between membrane collar 13 or 23 and the can opening spanning film part 14, but the membrane collar 13, 23 should have a certain height for better sealing. The predetermined breaking point should therefore be moved more upwards, so that the membrane collar 13, 23 is longer than the downward-facing section of the covering part 15 covering the inside of the can wall. This also applies to the in Fig. 6 perforation shown.
In any case, on the membrane, either on the membrane collar or preferably on the film part, a pull-out member, for. B. a tab attached, by means of which the film part and the membrane collar can be pulled together completely and cleanly from the can opening.
The in Fig. The device shown in FIG. 7 can be used not only for cylindrical cans with a preferably circular cross-section, but also with a corresponding adaptation of the shape of the table, the ring flange and the segments for the sealing of cans of prismatic shape. So z. B. a box of square cross-section with rounded prism edges on a device similar to that in Fig. 7 are shown to be sealed when the pusher includes four segments, each of which is an isosceles triangle, the apex of which faces the longitudinal axis of the support column, while the base of each triangle corresponds to one side of the square.
If the table, which is preferably square in this case, is moved downward on the support column, the triangles are pushed radially outward from the support column and separate and seal the membrane collar and overlapping part of the membrane in the same way as shown in FIG. 8 and 9 is shown.
If the box is provided with sharp prism edges instead of the rounded one, then the sealing at the angle formed on each sharp prism edge can be achieved by means of a special sliding piece, which is moved outwards along a diagonal and the gap that occurs between two adjacent triangle segments when expanding fills out. The tip of the slider entering this gap has two end faces which form a right angle with one another and are at an angle of 45 to the diagonal along which the slider is guided.
They can penetrate completely into the angle 90, which is on the inside between the two sides of the square prism that meet on one longitudinal edge of the square prism, so that a perfect seal can be achieved even in this difficult place.