[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Deckelring nach Anspruch 1, einen Deckel nach Anspruch 6, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 7 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens nach Anspruch 12.
[0002] Metallverpackungen, aber auch Kunststoffverpackungen oder Verpackungen aus anderen Materialien sind geeignet, z.B. leicht verderblichen Inhalt langfristig vor Umgebungs- oder mechanischen Einflüssen zu schützen.
Die sichere Verpackung führt der Natur der Sache nach dazu, dass sie nicht einfach zu öffnen ist; ist sie einmal offen, kann sie nicht wieder verschlossen werden.
[0003] Im Bereich der Getränke sind unter der Bezeichnung "easy open" Dosen mit Aufreissdeckel weit verbreitet; der Deckel besitzt eine Ritzung entsprechend der Kontur der vorgesehenen Ausgussöffnung, so dass beim Öffnen der entsprechende Deckelbereich herausgebrochen und damit eine Entnahmeöffnung gebildet werden kann.
[0004] Andere Lösungen sehen vor, dass im Blechdeckel bereits eine Ausgussöffnung vorgesehen, aber z.B. durch eine Siegelfolie verschlossen ist. Durch Abreissen der Siegelfolie wird die Verpackung geöffnet.
Wieder andere Verpackungen besitzen einen fest mit dem Verpackungskörper verbundenen Deckelring aus Blech, in dem der eigentliche Deckel, ebenfalls aus Blech bestehend, mechanisch festgeklemmt ist.
[0005] Schliesslich sind im Bereich der Lebensmittel oder des Tierfutters Deckel für Verpackungen bekannt geworden, die aus einem mit einer Siegelfolie bespannten Deckelring bestehen. Neben dem Vorteil, dass solch eine Verpackung verhältnismässig leicht zu öffnen ist, kommt hinzu, dass die Entnahmeöffnung sehr gross und damit der Inhalt bis auf geringe Reste gut zugänglich ist. Weiter ist es möglich, nach vollständigem Abreissen der Siegelfolie die Verpackung durch einen mechanisch im Deckelring zu fixierenden Deckel, sei dieser aus Blech oder z.B. aus Kunststoff, erneut zu verschliessen.
Der dadurch erzielten Konsumentenfreundlichkeit stehen Nachteile gegenüber, wie zum Beispiel die Reduktion der mechanischen Stabilität durch die Verwendung einer grossflächigen Siegelfolie oder die erschwerte und aufwändigere Herstellung bzw. Abfüllung solch einer Verpackung.
[0006] Es sind mit einer Siegelfolie bespannte Deckelringe bekannt, deren Querschnitt gleich ausgebildet ist wie derjenige konventioneller aus Blech bestehender Deckel, die mechanisch mit einem Verpackungskörper aus Blech, z.B. einer Dose, durch Bördelung verbunden werden.
[0007] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Behälterdeckel, ist aber nicht darauf beschränkt, dass diese Behälterdeckel zum Verschliessen einer Blechdose verwendet werden;
Behälterdeckel der genannten Art sind zwar zum Verschliessen eines aus Blech bestehenden Verpackungskörper besonders geeignet, können aber ohne weiteres zusammen mit Verpackungskörpern aus anderen Materialien, zum Beispiel Verbundmaterialien oder folienartigen, halbharten, auf Aluminium basierenden Materialien, bestehen. Der aus Blech bestehende Deckelring gleicht dann die fehlende mechanische Stabilität der Siegelfolie aus, so dass im Gesamten die gewünschte mechanische Stabilität der Verpackung gegeben ist.
[0008] Die Anforderungen, die an solche Behälterdeckel gestellt werden, entsprechen natürlich denjenigen, die an konventionelle Deckel für Blechgebinde oder andere Verpackungskörper gestellt werden.
[0009] Dazu gehört Korrosionsfestigkeit, nicht nur gegen äussere Einflüsse, sondern besonders auch gegenüber dem Füllgut, das nicht selten chemisch aggressiv ist.
Insbesondere bei feuchten oder nassen Füllgütern ist Korrosion im Hinblick auf die lange Lagerdauer, wie sie bei Verpackungen der genannten Art verlangt wird, problematisch. Dazu ist das Blech, aus dem die Blechdeckel oder aus Blech bestehenden Deckelringe hergestellt werden, beschichtet. Diese korrosionsresistente Beschichtung muss wiederum mechanisch hoch beanspruchbar sein, da die Umformung des Bleches zum Deckel oder Deckelring einerseits und die Bördelung für die Verbindung mit dem Verpackungskörper andererseits eine extreme Beanspruchung von Blech selbst und von dessen Beschichtung darstellen.
[0010] Schliesslich muss die Beschichtung im Bereich von Lebensmitteln oder Tierfutterlebensmitteln tauglich sein.
[0011] Dann ist die Geometrie der Verpackung, und damit des Deckels, nicht auf runde Verpackungskörper beschränkt;
ovale, rechteckige oder andere Formen sind weit verbreitet. Vorliegend sollen solche Formen in der Bezeichnung "Deckelring" stets eingeschlossen sein: "Deckelring" bezeichnet hier einen Träger für eine Siegelfolie, der in einer runden oder nicht runden, z.B. rechteckigen, oder vieleckigen oder anderes ausgebildeten Öffnung eines Verpackungskörpers eingesetzt und mit dieser verbundenen werden kann. Stets ist es aber so, dass eine "Ecke" einen gewissen Rundungsradius besitzt, der genügend gross ist, dass der Deckelring durch Umformung eines Blechabschnitts hergestellt werden kann.
[0012] Es kommt hinzu, das die Produktion von Verpackungen überwiegend eine Massenproduktion ist, bei welcher der Materialverbrauch ein ausschlaggebender Faktor neben demjenigen der Investitionskosten für die Produktionslinie ist.
Gleichzeitig wird aber häufig gefordert, dass eine Verpackung, und damit deren Deckel, auch für kleine Serien bzw. Spezialanwendungen herstellbar ist.
[0013] Die oben erwähnte Beschichtung des für einen Deckelring zu verwendenden Bleches ist dem Fachmann bekannt; sie besteht in der Regel auf der Innenseite aus Polyethylenteraphtalat, einem hochfesten Thermolack, der bördelfähig ist und nicht zuletzt durch diese Eigenschaft auch aggressivem Füllgut über die geforderte Lagerdauer von manchmal mehreren Jahren widersteht. Die Aussenseite wird mit Polypropylen (PP) beschichtet, obschon solch eine Beschichtung nur reduziert bördelfähig (d.h. mechanisch beanspruchbar) ist, da bevorzugt PP als Klebe- oder Siegelmedium eingesetzt wird, das seinerseits in genügender Qualität nur auf einer mit PP beschichteten Oberfläche haftet.
Sowohl die PET- als auch die PP-Beschichtung sind im industriellen Massstab erprobt und bewährt.
[0014] Die Deckelringe werden in der Regel wie folgt hergestellt: aus einer wie oben beschrieben beschichteten Blechtafel werden Rondellen ausgestanzt, die in einem Kombi-Werkzeug weiter bearbeitet werden. Einerseits erfolgen mehrere Umformschritte, bis das gewünschte Profil des Deckelrings vorliegt, andererseits wird das Innere der Rondelle ebenfalls ausgestanzt, so dass an Stelle eines geschlossenen Deckels ein Deckelring vorliegt. Durch diese Stanzvorgänge werden rohe Schnittkanten ohne Beschichtung erzeugt.
[0015] Möglicherweise ist eine rohe Schnittkante auf der Innenseite des Deckelrings bei trocknem Füllgut und kurzer Lagerdauer nicht weiter problematisch; in der Regel aber ist Korrosion die Folge, welche das Füllgut unerwünscht beeinflusst und z.B.
Lebensmittel geschmacklich beeinträchtigen kann.
[0016] Dieser Folge wird begegnet, indem der Deckelring auf seine Innenseite mit einem so genannten "retort-curl" versehen wird. Dadurch wird die rohe Schnittkante durch einen Oberflächenbereich des Deckelrings verdeckt und ist für das Füllgut nicht mehr zugänglich.
[0017] Nachteilig sind bei dieser Lösung die vergleichsweise hohen Produktionskosten, die insbesondere auf der Seite des Werkzeugs anfallen. Vor allem ist aber nachteilig, dass der retort-curl bis heute nicht mit der geforderten hohen und gleichmässigen Qualität in grosser Serie, auch bei Massenproduktion, herstellbar ist. Nur geringste Abweichungen in der Produktion führen zur unregelmässigen Ausbildung des c-curls derart, dass die Schnittkante nicht zuverlässig abgedeckt ist.
Schon eine leichte Veränderung im Querschnitt des eingerollten Wandabschnitts führt dazu, dass die Schnittkante nicht durchgehend am entsprechenden Oberflächenbereich des Deckelrings anliegt, so dass das Füllgut zur rohen Schnittkante gelangen kann.
[0018] Aus der WO 01/ 07 330 ist eine Lösung bekannt geworden, bei welcher ein Deckelring aus unbeschichtetem Blech ausgestanzt wird. Dies hat zur Folge, dass das ebenfalls ausgestanzte Innere der Rondelle, da natürlich ebenfalls unbeschichtet, leicht wieder verwendbar ist, was die Materialkosten der entsprechend hergestellten Deckelringe senkt.
Die nachfolgende Beschichtung des geformten Deckelrings muss als Pulverbeschichtung erfolgen, da die herkömmlichen, für die Beschichtung von Blechtafeln geeigneten Methoden nicht anwendbar sind.
[0019] Diese Lösung bringt es einerseits mit sich, dass die Schnittkante ebenfalls beschichtet ist; nachteilig ist aber, dass die Pulverbeschichtung eines geometrisch komplizierteren Körpers, z.B. eines Deckelrings, in der geforderten Qualität schwierig erreichbar und dementsprechend nicht industrietauglich ist. Insbesondere dann, wenn der in Fig. 3 des genannten Dokuments gezeigte Deckelring noch weiter umgeformt werden muss, ist eine zuverlässige Beschichtung durch Pulverbeschichtung im industriellen Massstab kaum mehr zu erreichen.
Eine weitere Umformung des Innenrandes des gezeigten Deckelrings ist aber angezeigt, dass sonst für den Konsumenten nach Abreissen der Siegelfolie erhebliche Verletzungsgefahr an der radial gegen innen hervorstehenden, scharfen Schnittkante besteht. Bei trockenem Füllgut wird in der Industrie deshalb üblicherweise ein so genannter "c-curl" vorgesehen, während bei aggressivem Füllgut der dann notwendige "retort-curl" den unumgänglichen Verletzungsschutz bietet.
[0020] Würde nach der Pulverbeschichtung im Deckelring ein curl eingeformt, muss auf Grund der für die Pulverbeschichtung geeigneten Beschichtungsmaterialien davon ausgegangen werden, dass durch die mechanische Beanspruchung während der Umformung die Beschichtung verletzt oder geschwächt wird, so dass deren Schutzqualität nicht mehr genügt.
Erfolgt aber die Einformung des curls vor der Beschichtung, ergibt sich eine derart ungünstige Geometrie für die Pulverbeschichtung, dass diese kaum mehr mit vertretbaren Kosten in genügender Qualität zu realisieren ist.
[0021] Entsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten Nachteile zu verbessern.
[0022] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Deckelring nach Anspruch 1 und einen Deckel nach Anspruch 6, ein Verfahren zu dessen Herstellung nach Anspruch 7 sowie eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 12.
[0023] Dadurch, dass die Schnittkante des erfindungsgemässen Deckelrings selbst einen eigenen Überzug aus einem Hotmeltmaterial aufweist, ergibt sich eine Abdeckung für die Schnittkante von zuverlässig hoher Qualität an einem sonst beliebig beschichteten Deckelring,
wobei eine Umformung des die Schnittkante tragenden inneren Randbereichs des Deckelrings im Hinblick auf die Abdeckung der Schnittkante entfällt. Über die gestellte Aufgabe hinaus ergibt sich ein wirksamer Schutz gegen Verletzungen, unabhängig davon, in welcher Lage sich die Schnittkante befindet.
[0024] Dadurch, dass beim erfindungsgemässen Herstellverfahren für den erfindungsgemässen Deckel die durch die Entnahmeöffnung entstandene Schnittkante mit einem Hotmeltmaterial abgedeckt wird, ist dieses Verfahren in den bestehenden Produktionsprozess integrierbar, mit der Folge, dass erprobte und ausgereifte Produktionsabläufe z.B. für die Beschichtung von Blechtafeln zur späteren Herstellung von Deckelringen beibehalten werden können. Über die gestellte Aufgabe hinaus können die aufwändigen Werkzeuge für die Herstellung eines "retort-curls" entfallen.
Zudem fällt die Entnahmeöffnung besonders gross aus, da der diese verkleinernde "retort-curl" entbehrlich ist.
[0025] Dadurch, dass bei der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Ausführung des Herstellverfahrens gezielt ein Hotmeltmaterial auf die Schnittkante aufbringbar ist, lässt sich der erfindungsgemässe Deckelring, bzw. der Deckel, besonders einfach herstellen.
[0026] Bei dem Deckelring schliesst der innere Randbereich, der die Schnittkante trägt, an eine umlaufende Schulter zur Aufsiegelung der Siegelfolie an und ist von dieser (und der Ebene der Siegelfolie) weg gebogen, was die Stabilität des Deckelrings erhöht. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform bildet der Randbereich eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Schürze, die mit der Schulter einen Winkel zwischen 45 Grad und weniger als 90 Grad einschliesst.
Damit ist der Deckelring bzw. der Deckel besonders steif ausgebildet, mit dem Vorteil, dass auch eine stark aufgesiegelte Aufreissfolie leicht geöffnet werden kann, ohne dass es durch eine Verwindung des Deckelrings zum ruckartigen und unkontrollierten Lösen der Folie kommt.
[0027] Bei dem erfindungsgemässen Verfahren wird der Randbereich im rechten Winkel von der Schulter weggebogen, die Folie aufgesiegelt, danach der Randbereich weiter umgeformt und schliesslich die Schnittkante mit dem Hotmeltmaterial abgedeckt.
Dies erlaubt eine Siegelung an einer optimal schmal ausgebildeten Schulter, mit dem Vorteil, dass durch die schmale Schulter Material gespart und eine im Durchmesser bzw. im Hinblick auf die Innenabmessungen vergrösserte Entnahmeöffnung geschaffen werden kann, obschon der Deckelring durch die kegelstumpfförmige Schürze eine Steifigkeit aufweist, die derjenigen eines "retort-curls" entspricht.
[0028] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren näher beschrieben.
[0029] Es zeigt:
<tb>Fig. 1a<sep>einen Deckelring gemäss Stand der Technik mit einem "retort curl" in einer Ansicht von oben, ohne Siegelfolie,
<tb>Fig. 1b<sep>einen Deckel mit dem Deckelring von Fig. 1a in derselben Ansicht, wobei eine Siegelfolie aufgesiegelt ist,
<tb>Fig. 2a<sep>einen Querschnitt durch den Deckelring von Fig. 1a,
<tb>Fig. 2b<sep>einen Querschnitt durch einen anderen Deckelring, jedoch in einer der Fig. 2a entsprechenden Ansicht,
<tb>Fig. 3<sep>einen Querschnitt durch einen Deckel mit noch einem anderen Deckelring, in einer der Fig. 2a entsprechenden Ansicht, mit aufgesiegelter Folie,
<tb>Fig. 4<sep>den Deckelring bzw. Deckel von Fig. 3 im Moment der Siegelung, und
<tb>Fig. 5<sep>den Deckel von Fig. 4 nach einem weiteren Umformschritt.
[0030] In Fig. 1a ist ein Deckelring gemäss Stand der Technik dargestellt, der als Zwischenprodukt noch mit einer Siegelfolie zu bespannen ist, in einer Ansicht von oben. Dargestellt ist ein Bördelrand 2, eine Schulter 3 und ein retort-curl 4. Zwischen dem Bördelrand 2 und der Schulter 3 befindet sich eine Seitenwand 5, die als solche in der gewählten Ansicht nicht ersichtlich ist. Das Gleiche gilt für einen nach unten weggebogenen Randbereich 6, dessen Ende zum retort-curl 4 aufgerollt ist.
Der Deckelring umschliesst die durch den retort-curl 4 begrenzte Entnahmeöffnung 7.
[0031] Fig. 1b zeigt einen Deckel mit dem Deckelring von Fig. 1a mit aufgesiegelter Siegelfolie 10, die den grössten Teil der Schulter 3 überdeckt und eine umgefalzte Lasche 11 besitzt, über die die Siegelfolie 10 von der Schulter 3 weggerissen werden kann.
[0032] Fig. 2a zeigt einen Querschnitt durch den Deckelring von Fig. 1a am Ort AA. Der Randbereich 6 ist von der Schulter 3 (und der Siegelfoliefläche) weggebogen, im Wesentlichen im rechten Winkel, und als umlaufende Schürze ausgebildet, die an ihrem Ende den retort-curl 4 trägt. Dieser wiederum ist durch eine schneckenartige Einrollung des äussersten Abschnitts des Randbereichs 6 entstanden; damit befindet sich die Schnittkante 20 im Inneren der Einrollung.
Da durch die Einrollung der retort-curl 4 am Randbereich 6 anliegt, ist die Schnittkante 20 dem Füllgut gegenüber verdeckt angeordnet; ein Kontakt zwischen der Schnittkante 20 und Füllgut findet nicht statt.
[0033] Die Oberseite 12 des Deckelrings 1 ist vorzugsweise mit Polypropylen, im Folgenden PP genannt, beschichtet; die Unterseite 13 vorzugsweise mit Polyethylenteraphtalat (im Folgenden PET genannt). Die Schnittkante 20 selbst ist unbeschichtet, das sie in der weiter oben beschriebenen Art durch einen Stanzvorgang am bereits beschichteten Blech erzeugt worden ist.
Sie ist hoch korrosiv, da nicht nur die beschriebene Beschichtung mit PP oder PET fehlt, sondern auch der schützende Überzug aus Zinn, wie er im üblicherweise verwendeten Weissblech vorliegt.
[0034] Einerseits ist die dargestellte Anordnung vorteilhaft, da sie durch die treppenförmige und durch den retort-curl 4 ergänzte Struktur eine erhebliche Steifigkeit besitzt.
Andererseits ist es so, dass bei geringsten Produktionsabweichungen der retort-curl 4 das Füllgut nicht zuverlässig von der Schnittkante 20 fernhält.
[0035] Fig. 2b zeigt einen c-curl 9, wie er für trockene und nicht korrosive Füllgüter verwendet werden kann.
[0036] Fig. 3 zeigt einen Deckel mit einem Deckelring 1 mit auf der Schulter 3 aufgesiegelter Siegelfolie 10, dessen Randbereich als im Wesentlichen zylinderförmige Schürze 6 ausgebildet ist, die mit der Schulter 3 einen im Wesentlichen rechten Winkel einschliesst. Die Schnittkante 20 selbst weist einen eigenen Überzug 30 aus einem Hotmeltmaterial auf.
In der Figur ist dargestellt, dass das Hotmeltmaterial in der Art einer Raupe auf der Schnittkante 20 aufliegt und das anschliessende Gebiet der Schürze 6, vorzugsweise etwas überdeckt, so weit, dass die PET- und die PP-Beschichtung von Hotmeltmaterial erreicht wird und damit Korrosion ausgeschlossen ist. Ein solcher Deckel mit dem mit einer Siegelfolie 10 bespannten Deckelring 1 ist besonders geeignet für eine Verpackung für aggressive Füllgüter, mit einem eher steifen Verpackungskörper oder die mechanisch nicht allzu grosser Beanspruchung ausgesetzt ist.
[0037] Fig. 4 zeigt den Deckelring 1 von Fig. 3 während der Siegelung. Ein unterer Werkzeugteil 40 bringt Wärme und Druck von unten her in die Schulter 3 ein; ein oberes Werkzeugteil 41 bringt Wärme und Druck von oben her auf die Siegelstelle der Siegelfolie 10 ein.
Damit wird z.B. als Beschichtung auf der Siegelfolie 10 vorgesehenes PP erhitzt, so dass sich auf bekannte Art und Weise eine Siegelverbindung zwischen der Folie 10 und der Schulter 3 ausbildet. Insbesondere bei Sterilisationsprodukten weist die Siegelfläche eine Breite von 2 mm auf, damit die Verbindung zwischen Deckelring 21 und Folie 10 dem Sterilisationsdruck widerstehen kann. Beträgt der Winkel zwischen Schulter 3 und Schürze 6 im Wesentlichen 90 Grad, kann einerseits die Schulter 3 so schmal wie möglich und andererseits die Entnahmeöffnung so gross wie möglich gehalten werden. Eine grosse Entnahmeöffnung (schmale Schulter 3 und wegfallender retort-curl 4) erleichtert die Entnahme des letzten Restes von Füllgut, wenn z.B. die Verpackung zum Ausleeren oder Auskratzen schräg gehalten wird.
Eine Vergrösserung der Entnahmeöffnung um ca. 2 Millimeter, entsprechend dem beidseitigen Wegfall eines retort-curls 4 (von je einem Millimeter) bei sonst gleich bleibendem Aussendurchmesser des Deckelrings 1 darf als signifikanter Vorteil bezeichnet werden.
[0038] Fig. 5 zeigt den Deckel mit dem Deckelring 1 mit aufgesiegelter Folie 10 von Fig. 4, nach der Siegelung und nach einem weiteren Umformvorgang des Randbereichs 6. Der Randbereich ist gegen das Äussere des Deckels weggedrückt und bildet eine im Wesentlichen kegelstumpfförmige Schürze, die mit der Schulter 3 einen Winkel von zwischen ca. 45 Grad und weniger als 90 Grad einschliesst. Diese Konfiguration erhöht die Steifigkeit des Deckelrings 1 zusätzlich.
Nach dieser weiteren Umformung des Randbereichs 6 zur kegelstumpfförmigen Schürze wird das Hotmeltmaterial 30 auf die Schnittkante 20 aufgebracht.
[0039] Im Ergebnis liegt ein Deckel aus einem mit einer Folie 10 bespannten Deckelring 1 vor, der für den Verschluss von Verpackungen mit hochkorrosiven Füllgütern geeignet ist, eine maximal grosse Entnahmeöffnung gewährleistet, durch den Wegfall komplizierter Werkzeuge (für die Ausbildung des retort-curl 4) günstig herzustellen ist und überdies leicht in grosser Serie fehlerfrei produziert werden kann.
[0040] Je nach spezifischem Bedürfnis für eine spezielle Verpackung ist es natürlich denkbar,
die erfindungsgemässe Abdeckung der Schnittkante 20 durch ein Hotmeltmaterial an einem c-curl oder retort-curl vorzunehmen.
[0041] Vorzugsweise wird das Hotmeltmaterial in einer Station einer Vorrichtung zum Auftragen von Hotmeltmaterial auf eine Schnittkante 20 eines in dieser betriebsfähig gelagerten Deckelrings 1 aus einer Düse eines Extruders direkt und gezielt auf die Schnittkante 20 aufgetragen. Dabei wird die Düse der Länge der Schnittkante nach dieser entlanggeführt, so dass sich ein Überzug aus Hotmeltmaterial auf der Schnittkante 20 ablagert. Bei geeigneter Relativbewegung zwischen Schnittkante und Düse ergibt sich ein gleichmässiger Überzug der Schnittkante mit Hotmeltmaterial.
Bei einer besonderen Ausführungsform können mehrere Düsen eine zugewiesene Teillänge einer zu bedeckenden Schnittkante 20 überstreichen, was die Produktionszeit des einzelnen Deckelrings 1 reduziert und so eine erhöhte Produktionsleistung ermöglicht.
[0042] Bevorzugt wird die Düse in einer Vorrichtung zur Beschichtung einer Schnittkante 20 derart angeordnet, dass sie Hotmeltmaterial von oben auf die unter ihr liegende Schnittkante 20 abgibt. Insbesondere dann muss der Fachmann die Viskosität des Hotmeltmaterials so wählen, dass dieses von der Schnittkantenfläche her seitlich etwas an der Schürze herunterfliesst, damit die an die Schnittkante angrenzende Beschichtung des Bleches etwas überdeckt wird.
Die Viskosität darf jedoch nicht so hoch sein, dass zu viel Hotmeltmaterial seitlich an der Schürze herunterfliesst und damit die Abdeckung der Schnittkante selbst ausdünnt und damit qualitativ mangelhaft wird.
[0043] Zum erfindungsgemässen Zweck kann ein Hotmeltmaterial der Firma Jowat mit der Bezeichnung "Jowat Highterm APAO-Hotmelt" eingesetzt werden. Die Viskosität wird dann vorzugsweise zwischen 1000 und 3500 mPas bei 180 Grad Celsius, besonders bevorzugt von im Wesentlichen 3000 mPas bei 180 Grad Celsius gewählt.
The present invention relates to a cover ring according to claim 1, a lid according to claim 6, a method for its preparation according to claim 7 and an apparatus for performing this method according to claim 12.
Metal packaging, but also plastic packaging or packaging made of other materials are suitable, e.g. perishable content in the long term to protect against environmental or mechanical influences.
Safe packaging, by nature, makes it not easy to open; Once open, it can not be closed again.
In the field of drinks under the name "easy open" cans with tear-open lid are widely used; the lid has a scoring corresponding to the contour of the intended spout opening, so that when opening the corresponding lid area broken out and thus a removal opening can be formed.
Other solutions provide that in the sheet metal cover already provided a spout opening, but, for. is closed by a sealing film. The packaging is opened by tearing off the sealing foil.
Still other packages have a permanently connected to the packaging body cover ring made of sheet metal, in which the actual lid, also consisting of sheet metal, is mechanically clamped.
Finally, in the field of food or animal feed lid for packaging have become known, which consist of a covered with a sealing foil cover ring. In addition to the advantage that such a package is relatively easy to open, it is added that the removal opening is very large and thus the content is well accessible except for small remnants. It is also possible, after complete tearing of the sealing film, the packaging by a cover to be fixed mechanically in the cover ring, be it made of sheet metal or e.g. made of plastic, to close again.
The resulting consumer-friendliness are faced with disadvantages, such as, for example, the reduction of the mechanical stability through the use of a large-area sealing film or the complicated and expensive manufacture or filling of such a packaging.
There are known covered with a sealing film cover rings whose cross-section is the same design as that of conventional sheet metal existing lid, which mechanically with a packaging body made of sheet metal, e.g. a can, be connected by curling.
The present invention relates to such container lids, but is not limited to that these container lids are used for closing a tin can;
Although container lids of the type mentioned are particularly suitable for closing a packaging body made of sheet metal, but may readily together with packaging bodies of other materials, for example composite materials or film-like, semi-hard, aluminum-based materials exist. The existing sheet metal lid ring then compensates for the lack of mechanical stability of the sealing film, so that the overall desired mechanical stability of the packaging is given.
The requirements that are placed on such container lid, of course, correspond to those who are placed on conventional covers for sheet metal containers or other packaging body.
This includes corrosion resistance, not only against external influences, but especially against the contents, which is often chemically aggressive.
Especially with moist or wet products corrosion is problematic in view of the long storage time, as required for packaging of the type mentioned. For this purpose, the sheet metal, from which the metal cover or made of sheet metal cover rings are made coated. This corrosion-resistant coating must in turn be mechanically highly stressed, since the deformation of the sheet to cover or cover ring on the one hand and the flange for the connection with the packaging body on the other hand represent an extreme stress on sheet itself and its coating.
Finally, the coating in the range of food or animal food products must be suitable.
Then the geometry of the packaging, and thus of the lid, is not limited to round packaging bodies;
Oval, rectangular or other shapes are widely used. In the present case, such forms should always be included in the term "lid ring": "lid ring" as used herein means a carrier for a sealing foil which is in a round or non-round, e.g. can be used rectangular and polygonal or other trained opening of a packaging body and connected to this. However, it is always the case that a "corner" has a certain radius of curvature which is sufficiently large that the cover ring can be produced by forming a sheet metal section.
It should be added that the production of packaging is mainly a mass production, in which the material consumption is a decisive factor in addition to that of the investment costs for the production line.
At the same time, however, it is often required that a packaging, and thus its lid, can be produced even for small series or special applications.
The above-mentioned coating of the sheet to be used for a cover ring is known in the art; It is usually on the inside of polyethylene terephthalate, a high-strength thermal paint that is capable of crimping and last but not least by this property and aggressive contents over the required storage life of sometimes several years resists. The outer side is coated with polypropylene (PP), although such a coating is only reduced flanging (i.e., mechanically stressable) because PP is preferably used as the adhesive or sealing medium, which in turn adheres in sufficient quality only to a PP coated surface.
Both the PET and PP coatings have been tried and tested on an industrial scale.
The cover rings are usually produced as follows: From a sheet metal plate coated as described above are rondelles punched out, which are further processed in a combination tool. On the one hand, several forming steps take place until the desired profile of the cover ring is present, on the other hand, the interior of the rondel is also punched out, so that instead of a closed lid there is a cover ring. These punching processes produce raw cut edges without coating.
Possibly, a raw cut edge on the inside of the cover ring with dry contents and short storage time is not problematic; As a rule, however, corrosion is the consequence, which undesirably affects the filling material, e.g.
Food taste may affect.
This sequence is met by the lid ring is provided on its inside with a so-called "retort curl". As a result, the raw cut edge is covered by a surface region of the cover ring and is no longer accessible to the contents.
The disadvantage of this solution, the relatively high production costs incurred in particular on the side of the tool. Above all, it is disadvantageous that the retort curl can not be produced today with the required high and uniform quality in a large series, even in mass production. Only slight deviations in the production lead to the irregular formation of the c-curl in such a way that the cut edge is not reliably covered.
Even a slight change in the cross section of the rolled-up wall section results in that the cutting edge does not rest continuously on the corresponding surface region of the cover ring, so that the filling material can reach the raw cut edge.
From WO 01/07 330, a solution has become known in which a cover ring is punched from uncoated metal sheet. This has the consequence that the likewise punched inside of the Rondelle, since of course also uncoated, is easily reusable, which lowers the cost of materials of the corresponding produced cover rings.
The subsequent coating of the molded cover ring must be done as a powder coating, since the conventional, suitable for the coating of metal sheets methods are not applicable.
On the one hand, this solution entails that the cut edge is also coated; However, it is disadvantageous that the powder coating of a geometrically complicated body, e.g. a cover ring, difficult to achieve in the required quality and therefore is not suitable for industrial use. In particular, when the lid ring shown in Fig. 3 of said document has to be further formed, a reliable coating by powder coating on an industrial scale is hardly achievable.
A further reshaping of the inner edge of the cover ring shown is indicated, however, that otherwise there is considerable risk of injury to the consumer after tearing off the sealing foil on the radially inwardly projecting, sharp cutting edge. In the case of dry contents, therefore, a so-called "c-curl" is usually provided in the industry, while in the case of aggressive contents, the "retort-curl" which is then necessary offers the inevitable protection against injury.
If a curl formed after the powder coating in the cover ring, it must be assumed on the basis of suitable for powder coating coating materials that the coating is injured or weakened by the mechanical stress during forming, so that their quality of protection is no longer sufficient.
However, if the indentation of the curl takes place before the coating, such an unfavorable geometry for the powder coating results that it can scarcely be realized at reasonable cost in sufficient quality.
Accordingly, it is an object of the present invention to improve the disadvantages mentioned.
This object is achieved by a cover ring according to claim 1 and a lid according to claim 6, a method for its production according to claim 7 and an apparatus for carrying out the method according to claim 12.
Characterized in that the cutting edge of the inventive cover ring itself has its own coating of a Hotmeltmaterial, results in a cover for the cutting edge of reliable high quality on an otherwise arbitrarily coated cover ring,
wherein a deformation of the cutting edge-bearing inner edge region of the cover ring with respect to the cover of the cutting edge is eliminated. In addition to the stated task, there is an effective protection against injury, regardless of the position in which the cutting edge is located.
Characterized in that in the inventive manufacturing method for the inventive cover, the cutting edge resulting from the removal opening is covered with a Hotmeltmaterial, this method can be integrated into the existing production process, with the result that proven and mature production processes, e.g. can be maintained for the coating of metal sheets for later production of cover rings. In addition to the stated task, the complex tools for producing a "retort curl" can be omitted.
In addition, the removal opening is particularly large, since this shrinking "retort curl" is unnecessary.
Characterized in that in the inventive device for executing the manufacturing process targeted a hotmelt material can be applied to the cut edge, the inventive cover ring, or the lid, particularly easy to manufacture.
In the lid ring, the inner edge portion carrying the cut edge engages a circumferential shoulder for sealing the sealing foil and is bent away from it (and the plane of the sealing foil), which increases the stability of the lid ring. In a particularly preferred embodiment, the edge region forms a substantially frusto-conical skirt which encloses an angle of between 45 degrees and less than 90 degrees with the shoulder.
Thus, the cover ring and the lid is particularly stiff, with the advantage that even a strong aufgesiegelte tear-open can be easily opened without it comes through a twisting of the cover ring for jerky and uncontrolled release of the film.
In the inventive method, the edge region is bent away at right angles from the shoulder, the film sealed, then the edge area further formed and finally covered the cutting edge with the Hotmeltmaterial.
This allows a seal on an optimally narrow trained shoulder, with the advantage that material can be saved through the narrow shoulder and an enlarged in diameter or in terms of the inner dimensions removal opening can be created, although the cover ring by the frustoconical skirt has a rigidity, which corresponds to that of a "retort curl".
The invention is described below with reference to the figures.
It shows:
<Tb> FIG. 1a <sep> a cover ring according to the prior art with a "retort curl" in a view from above, without sealing film,
<Tb> FIG. FIG. 1b shows a cover with the cover ring of FIG. 1a in the same view, with a sealing foil being sealed, FIG.
<Tb> FIG. 2a <sep> a cross section through the cover ring of Fig. 1a,
<Tb> FIG. 2b shows a cross section through another cover ring, but in a view corresponding to FIG. 2a, FIG.
<Tb> FIG. 3 <sep> a cross-section through a lid with still another lid ring, in a view corresponding to FIG. 2a, with the film sealed,
<Tb> FIG. 4 <sep> the cover ring or cover of Fig. 3 at the moment of the seal, and
<Tb> FIG. 5 <sep> the lid of Fig. 4 after a further forming step.
In Fig. 1a, a lid ring according to the prior art is shown, which is still to string as an intermediate product with a sealing foil, in a view from above. Shown is a bead 2, a shoulder 3 and a retort curl 4. Between the bead 2 and the shoulder 3 is a side wall 5, which is not visible as such in the selected view. The same applies to a downwardly bent edge region 6, the end of which is rolled up to the retort curl 4.
The cover ring encloses the limited by the retort curl 4 removal opening. 7
Fig. 1b shows a lid with the lid ring of Fig. 1a with sealed sealing film 10, which covers the greater part of the shoulder 3 and has a folded tab 11 through which the sealing film 10 can be torn away from the shoulder 3.
Fig. 2a shows a cross section through the cover ring of Fig. 1a at location AA. The edge region 6 is bent away from the shoulder 3 (and the sealing foil surface), substantially at right angles, and formed as a circumferential skirt which carries the retort curl 4 at its end. This in turn is caused by a helical curl of the outermost portion of the edge region 6; Thus, the cutting edge 20 is located inside the curl.
Since the curl of the retort curl 4 rests on the edge region 6, the cutting edge 20 is arranged concealed to the filling material; a contact between the cutting edge 20 and filling material does not take place.
The upper side 12 of the cover ring 1 is preferably coated with polypropylene, referred to below as PP; the bottom 13 preferably with polyethylene terephthalate (hereinafter called PET). The cutting edge 20 itself is uncoated, which it has been produced in the manner described above by a punching operation on the already coated sheet metal.
It is highly corrosive, as not only the described coating with PP or PET is missing, but also the protective coating of tin, as it is present in the commonly used tinplate.
On the one hand, the arrangement shown is advantageous because it has a considerable rigidity by the stepped structure and by the retort curl 4 added structure.
On the other hand, it is the case that, with the slightest production deviations, the retort curl 4 does not reliably keep the filling material away from the cutting edge 20.
Fig. 2b shows a c-curl 9, as it can be used for dry and non-corrosive products.
Fig. 3 shows a lid with a cover ring 1 with sealed on the shoulder 3 sealing film 10, the edge region is formed as a substantially cylindrical skirt 6, which includes a substantially right angle with the shoulder 3. The cutting edge 20 itself has its own coating 30 of a hotmelt material.
In the figure it is shown that the hotmelt material rests on the cutting edge 20 in the manner of a bead and that the adjacent area of the skirt 6, preferably covers somewhat, so far that the PET and the PP coating of hotmelt material is achieved and thus corrosion is excluded. Such a lid with the covered with a sealing film 10 cover ring 1 is particularly suitable for packaging for aggressive products, is exposed to a rather stiff packaging body or the mechanically not too great stress.
Fig. 4 shows the cover ring 1 of Fig. 3 during the seal. A lower tool part 40 brings heat and pressure from below into the shoulder 3; an upper tool part 41 brings heat and pressure from above onto the sealing point of the sealing film 10.
This is e.g. heated as a coating on the sealing film 10 provided PP, so that forms a seal between the film 10 and the shoulder 3 in a known manner. In particular, in sterilization products, the sealing surface has a width of 2 mm, so that the connection between the cover ring 21 and film 10 can withstand the sterilization pressure. If the angle between the shoulder 3 and the skirt 6 is substantially 90 degrees, on the one hand the shoulder 3 can be kept as narrow as possible and on the other hand the removal opening can be kept as large as possible. A large removal opening (narrow shoulder 3 and discontinued retort curl 4) facilitates the removal of the last remnant of contents, if e.g. the packaging is kept at an angle for emptying or scratching out.
An enlargement of the removal opening by about 2 millimeters, corresponding to the removal on both sides of a retort curl 4 (of one millimeter each) with an otherwise constant outer diameter of the cover ring 1 may be referred to as a significant advantage.
Fig. 5 shows the lid with the cover ring 1 with sealed film 10 of Fig. 4, after the seal and after a further forming process of the edge portion 6. The edge region is pushed away against the outside of the lid and forms a substantially frusto-conical apron , which includes with the shoulder 3 an angle of between about 45 degrees and less than 90 degrees. This configuration additionally increases the rigidity of the cover ring 1.
After this further deformation of the edge region 6 to the frustoconical skirt, the hotmelt material 30 is applied to the cutting edge 20.
As a result, there is a cover made of a covered with a film 10 cover ring 1, which is suitable for the closure of packaging with highly corrosive contents, ensures a maximum large discharge opening, by eliminating complicated tools (for the formation of retort curl 4) is inexpensive to produce and also can be easily produced without error in a large series.
Depending on the specific need for a special packaging, it is of course conceivable
the cover according to the invention of the cutting edge 20 by a Hotmeltmaterial to make a c-curl or retort curl.
Preferably, the hotmelt material is applied directly to the cutting edge 20 in a station of a device for applying hotmelt material to a cutting edge 20 of a cap ring 1 operatively mounted in the latter from a nozzle of an extruder. In this case, the nozzle along the length of the cut edge is guided along this, so that a coating of hotmelt material deposited on the cutting edge 20. With a suitable relative movement between the cutting edge and nozzle results in a uniform coating of the cutting edge with hotmelt material.
In a particular embodiment, a plurality of nozzles can sweep an assigned part length of a cutting edge 20 to be covered, which reduces the production time of the individual cover ring 1 and thus allows increased production capacity.
Preferably, the nozzle is arranged in a device for coating a cutting edge 20 such that it delivers hotmelt material from above onto the cutting edge 20 lying below it. In particular, the person skilled in the art then has to choose the viscosity of the hotmelt material such that it flows down from the cutting edge surface laterally slightly on the skirt so that the coating of the metal sheet adjacent to the cutting edge is somewhat covered.
However, the viscosity should not be so high that too much hotmelt material flows down the side of the apron, thus thinning the cover of the cut edge itself and thus becoming qualitatively deficient.
For the purpose of the invention, a hotmelt material from Jowat Company with the name "Jowat Highterm APAO-Hotmelt" can be used. The viscosity is then preferably selected between 1000 and 3500 mPas at 180 degrees Celsius, more preferably of substantially 3000 mPas at 180 degrees Celsius.