Verfahren zum Herstellen eines Dosendeckels

Abstract

 In einem Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Aussenfläche beschichteten Deckels, insbesondere eines lackierten Deckels aus Metall für Getränkedosen, mit mindestens einer Ausgiessöffnung, wobei auf die Aussenfläche ein zumindest die Ausgiessöffnung überdeckender Verschlussstreifen mit einer siegelfähigen Schicht aufgesiegelt wird, ist vorgesehen, dass der Verschlusstreifen kurz vor und ausserhalb des Siegelvorganges selbst innerhalb von 10 -15 sec auf einen Temperaturbereich von ca. 115 -170°C erwärmt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Aussenfläche beschichteten Deckels, insbesondere eines lackierten Deckels aus Metall für Getränkedosen, mit mindestens einer Ausgiessöffnuno, wobei auf die Aussenfläche ein zumindest die Ausgiessöffnun^g überdeckender Verschlussstreifen mit einer sie^gelfähiaen Schicht aufgesiegelt wird, welcher gegebenenfalls aus einem mit einem siegelfähigen Werkstoff beschichteten Band oder dergleichen herausgeformt wird.

[0002] Getränkedosen werden heute in der Regel aus Weissblech, zinnfreiem Stahl (tin free steel) oder Aluminium einstückig, hergestellt und nach Füllen mit einem gewünschten Inhalt durch einen Deckel ebenfalls aus den o.g. Werkstoffen verschlossen. In diese Deckel wird in einem vorgeschalteten Arbeitsgang eine Ausgiessöffnung beispielsweise gestanzt und mit einem Verschlussstreifen wieder abgedeckt. Der Dekkel weist eine Beschichtung mit einer Lackschicht, beispielsweise einem Phenol-Epoxyharz, auf, der Verschlussstreifen, z.B. aus einem Aluminiumdünnband, eine Beschichtung aus einem thermoplastischen Kunststoff, beispielsweise einem Polyamid. Der Deckel wird auf ein vorgewärmtes Untersiegelwerkzeug gelegt und der Verschlussstreifen durch ein ebenfalls erwärmtes oberes Siegelwerkzeug um die Ausgiessöffnung durch Aufschmelzen der Polyamid-Siegelschicht aufgesiegelt.

[0003] Da insbesondere die _Haftfestiakeit der Siegelschicht auf der lackierten Deckeloberfläche für die Verwendung der Dose von erheblicher Bedeutung ist, muss diesem Merkmal wesentliche Beachtung geschenkt werden. Die Haftfestigkeit bzw. Beständigkeit wird insbesondere beeinflusst durch

- die Positionierung des Deckels in der Siegelstation,

- die Planheit der Bereiche um die Ausgiessöffnun^g,

- die Druckverteilung beim Siegeln,

- die Siegelnahtdicke und Sie^gelnahtbreite,

- die Temperaturen des unteren und des oberen Siegelwerkzeuges,

- die Falzbedingungen der Deckel,

- die mögliche Höhe eines Innendruckes in einer ^geschlos- senen Dose,

- die Lagerungstemperatur der gefüllten Dose,

- den Kopfraum der gefüllten Dose,

- Einbrennbedingungen des Aussenlackes der Dosendeckel od.dgl.

[0004] Insbesondere bei Getränkedosen für C0₂-haltige Getränke genügt ein einfaches Aufsiegeln des Verschlussstreifens für eine Langzeitlagerung bei Berücksichtigung der obengenannten, die Haftfestigkeit beeinflussenden Faktoren nicht. Bei diesen Dosen muss die Siegelnaht einen Innendruck von über 4 bar und Temperaturen von über 30°C über längere Zeiträume aushalten.

[0005] Zur Verbesserung der Haftfestigkeit wurde daher vor^geschla- gen, nach dem Aufsiegeln des Verschlussstreifens auf den Dosendeckel diesen bis zum Aufschmelzen des Polyamids zu erwärmen und anschliessend wieder abzukühlen. Das Erwärmen geschieht dabei in einem Temperaturbereich von 175 - 300°C, wobei sich die Zeitdauer der Wärmeeinwirkung nach der Höhe der angewendeten Temperatur richtet. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, dass in der Siegelnaht beim Nachschmelzen Blasen auftreten, welche die Wirksamkeit der Siegelnaht erheblich beeinträchtigen, wenn nicht sogar, je nach ihrer Vielzahl, aufheben.

[0006] Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren der obengenannten Art zu entwickeln, bei welchem die Blasenbildung vermieden, die Lagerbeständigkeit erhöht und die Haftfestigkeit von Verschlussstreifen zu Deckel verbessert wird.

[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass der Verschlussstreifen kurz vor und ausserhalb des Sieaelvorganges selbst erwärmt wird. Sollte der Verschlussstreifen vor dem Aufsiegeln erst aus einem mit einem siegelfähi^gen Werkstoff beschichteten Band od.dgl.herausgeformt werden müssen, so liegt im Rahmen dieser Erfindung, dass das Band od.d^gl. kurz vor dem Herausformen des Verschlussstreifens insgesamt erwärmt wird.

[0008] Bei diesem Verfahren hat sich überraschenderweise gezeigt, dass beim Nachschmelzen keinerlei Blasen auftraten. Durch die Erwärmung des Verschlussstreifens wird ein verdampfbarer und damit blasenbildender Stoff von der Oberfläche oder aus dem Inneren der siegelfähigen Schicht entfernt, welcher zumindest zum Teil aus einem Wasserfilm od.dal. bestehen dürfte.

[0009] Die Erwärmung des Verschlussstreifens bzw. des Bandes, muss kurz vor dem Aufsiegeln erfolgen, damit sich der verdampfbare und damit blasenbildende Stoff auf der Siegelschicht nicht wieder einstellen kann. Bei Versuchen hat sich hierbei eine Zeitspanne von 5 - 15 Sek. als genügend erwiesen. Dementsprechend sollte die Erwärmeinrichtung; beispielsweise ein Infrarotstrahler, unmittelbar vor dem Siegelwerkzeug bzw. einer dem Verschlussstreifen herausstanzenden Einrichtung angeordnet sein.

Beispiel

[0010] Auf einen beidseits lackierten Deckel aus zinnfreiem Stahl (tin free steel) wird ein mit einer Polyamidschicht versehenes Aluminium-Dünnband auf eine Ausgiessöffnung auf^qesie- gelt. Die Temperatur des oberen Siegelwerkzeuges beträgt 250°C, die des unteren 170°C. Der spezifische Siegeldruck liegt bei 2000 N/cm². Vor dem Aufsiegeln durchläuft das Aluminium-Dünnband einen auf 170°C vorerwärmten Umluftofen.

[0011] Eine Versuchsreihe mit diesen Siegelbedingungen, jedoch unterschiedlicher Verweilzeit des Bandes im Umluftofen sowie unterschiedlicher Wartezeit zwischen dem Herausnehmen des Bandes aus dem Umluftofen und dem Aufsiegelvorgang, ergab folgende Ergebnisse bezüglich der Blasenbildung beim Nachschmelzen:

[0012] Diese Ergebnisse zeigen, dass eine Vorerwärmung des Bandes innerhalb von etwa 10 sec genügt, um die Blasenbildung auszuschalten. In dieser Zeit erreicht das Band in dem Vorwärmofen eine Temperatur vop etwa 115 bis 120°C. Die Wartezeit zwischen dem Vorwärmen und dem Aufsiegeln soll 30 sec nicht übersteigen. Welche Dauer der Vorerwärmung und welche Temperatur im Umluftofen gewählt wird, hängt von den _Pro- duktionsbedingungen ab. Jedenfalls ist die Grenze durch das Bandmaterial selbst gesetzt, da sich ein Band, welches z.B. 1 Min. bei 170°C erwärmt wurde, nicht mehr einwandfrei siegeln lässt.

[0013] Ueberraschenderweise zeigt sich, dass derart vorerwärmte Bänder bzw. die Siegelnähte dieser Bänder den sogenannten Impact-Test nach Gardner (Belastung 3 inchpound) auch ohne einen besonderen Nachschmelzvorgang überstehen.

[0014] In einem Nachschmelzvorgang können die nach dem erfindun^gs-gemässen Verfahren hergestellten Siegelnähte selbst bei Temperaturen von über 210°C bei einer Erwärmun^gszeit von 1 Min blasenfrei aufgeschmolzen werden.

Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines zumindest auf seiner Aussenfläche beschichteten Deckels, insbesondere eines lak- _Kierten Deckels aus Metall für Getränkedosen, mit mindestens einer Ausgiessöffnung, wobei auf die Aussenfläche ein zumindest die Ausgiessöffnung überdeckender Verschlussstreifen mit einer siegelfähigen Schicht aufgesiegelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verschlussstreifen kurz vor und ausserhalb des Siegelvoraanges selbst erwärmt wird.

2. Verfahren zum Herstellen eines zumindest, auf seiner Aussenfläche beschichteten Deckels, insbesondere eines lakkierten Deckels aus Metall für Getränkedosen, mit mindestens einer Ausgiessöffnung, wobei auf die Aussenfläche ein zumindest die Ausgiessöffnung überdeckender Verschlussstreifen aufgesiegelt wird, welcher aus einem mit einem siegelfahigen Werkstoff beschichteten Band od.dgl. herausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Band od.dgl. kurz vor dem Herausformen des Verschlussstreifens erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlussstreifen oder als Band ein mit einem Polyamid als siegelfähige Schicht bele^qtes Aluminiumdünnband verwendet wird.

4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstreifen oder das Band innerhalb von 10 - 15 sec auf einen Temperaturbereich von ca. 115 - 170°C erwärmt wird.

5. Verfahren nach wenigstens einem der Anspruche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufsiegeln des Verschlussstreifens spätestens 30 sec nach dem Erwärmen des Verschlussstreifens erfolat.