DE2328363C3

DE2328363C3 - Rollrand an einem Druckbehälter sowie Verfahren und Werkzeug zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2328363C3
Application number: DE2328363A
Authority: DE
Inventors: Andre Chatillon De Michaille Par Bellegarde Berthet (Frankreich)
Original assignee: Cebal SAS
Current assignee: Albea Tubes France SAS
Priority date: 1972-06-05
Filing date: 1973-06-04
Publication date: 1979-06-07
Also published as: ES221951U; JPS4949789A; ES221951Y; FR2187447A1; GB1434839A; DE2328363A1; IE38571B1; DE2328363B2; IT1012057B; FR2187447B1; NL7307730A; AT321693B; CH570831A5; CA1026694A; IL42294A0; IE38571L; LU67732A1; BE800432A

Description

Die Erfindung betrifft einen Kollrand an einem Druckbehälter zur Befestigung eines Produktabgabeventils, wobei der Rollrand sich von der Behälterwand nach außen erstreckt und einen im Schnitt durch die Behälterachse kreissegmentförmigen Abschnitt von mindestens 180° aufweist, in den der Endabschnitt des Rollrandes hineingeführt ist.

Solche Rollränder sind beispielsweise an Aerosolbehältern um deren öffnung herum ausgebildet.

Die Befestigung der Produktabgabeventile am Rollrand geschieht im allgemeinen durch Einwalzen, einem Vorgang, bei dem ein zylindrischer Körper in der vom Rollrand umgebenen öffnung durch Aufweiten einerseits des Durchmessers des zylindrischen Körpers und andererseits des Rollrandes befestigt wird.

Bei »Zweifachflux« genannten Aerosolen, bei denen in einem Behälter zwei getrennte Bestandteile vereinigt sind, muß das Produktabgabeventil eine komplizierte Funktion erfüllen. Einer der Bestandteile ist nämlich in einem am Produktabgabeventil befestigten Beutel enthalten, während der andere diesen Beutel umgibt. Im Moment ihres Gebrauches sollen nun beide Produkte, die im Behälter mit dem gleichen Druck beaufschlagt sind, gemischt werden. Die komplexe Funktion des Produktabgabeventils erfordert einen Durchmesser der Ventilbasis von 1 1/2" bzw. 38,1 mm.

Diese in ihrem Durchmesser großen Ventile werden durch Anquetschung an einem am Behälter ausgebildeten Rollrand befestigt. Dabei treten einige Schwierigkeiten auf:

Die Kraft, die durch den inneren Druck auf die Grundfläche des Ventils ausgeübt wird, steigt mit dem Quadrat des Radius der öffnung, die vom Ventil verschlossen wird; eine Vergrößerung um die Hälfte des Durchmessers dieser öffnung setzt entsprechend die Grundfläche des Ventils einer Kraft aus, die mehr als doppelt so groß ist wie die Kraft, die auf ein Ventil mit normalem Basisdurchmesser von beispielsweise I" bzw. 25,4 mm ausgeübt wird. Diese große Kraft bewirkt bei bekannten Rollrändern häufig ein zumindest teilweises

ίο Aufrollen des Rollrandes und eine Lockerung der Anquetschung, die zu einem Verlust an im Behälter enthaltenem Fluid führt.

Ein Rollrand der eingangs beschriebenen Galtung ist beispielsweise aus der US-PS 34 50 305 bekannt. Der Endabschnitt dieses Rollrandes liegt unmittelbar an einem eingezogenen Abschnitt der Behälterwand an. Er ist gegen ein Ausrollen nur wenig stabil. Entsprechend wird das Produktabgabeventil bei dem Rollrana gemäß der US-PS 34 50 305 nicht durch Anquetschung befestigt, sondern wird eingewalzt, indem ein zylindrischer Teil des Ventils, der in die vom Rolirand begrenzte öffnung des Druckbehälters einragt, unmittelbar unterhalb des Rollrandes aufgeweitet wird. Bei einem solchen Einwalzen ist für den Rollrand nur eine wesentlich geringere Stabilität gegenüber einem Aufrollen erforderlich als bei einem Abquetschen.

Aus der GBPS 9 15 642 ist ein sich von der Behälterwand nach außen erstreckender Rollrand bekannt, der im Laufe der Herstellung zunächst einen im Schnitt durch die Echälterachse kreissegmentförmigen Abschnitt aufweist und mit seinem Endabschnitt an einem eingezogenen Bereich der Behälterwand anliegt. Zur Fertigstellung wird der so ausgebildete Rollrand von oben her flachgedrückt, so daß der eingezogene

3J Bereich der Behälterwand eine etwa waagerechte Schulter bildet, auf der der nun geradlinige Endabschnitt des nachgedrückten Rollrandes aufliegt. Auch dieser Roürand ist gegen ein Aufrollen nur wenig widerstandsfähig und somit nicht zum Anquetschen von Produktab-

.40 gabeventilen, insbesondere mit großem Durchmesser geeignet.

Aus der GB-PS 4 88 628 ist ein weiterer, ebenfalls flachgedrückter Rollrand bekannt, der dem Rollrand gemäß der GB-PS 9 15 642 insgesamt ähnlich ist.

Lediglich die Schulter des Behälters verläuft bei dem Rollrand gemäß der GB-PS 4 88 628 nicht waagerecht, sondern schräg nach oben. Der Rollrand gemäß der GB-PS 4 88 628 dient zum Anquetschen eines Kronkorkens. Gegenüber dem Rollrand der GB-PS 9 15 642 weist er keine erhöhte Stabilität gegen ein Aufrollen auf. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollrand an einem Druckbehälter zu schaffen, der zur Anquetschung eines insbesondere mit großem· Durchmesser ausgebildeten Produktabgabeventiis geeignet ist und auch unter hohem Druck im Behälter gegen ein Aufrollen stabil ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Rollrand der eingangs beschriebenen Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Endabschnitt im Schnitt durch die

te Behaltcrauhse geradlinig ist, eine Länge aufweist, die größer ist als der Radius des kreissegmentförmigen Abschnitts sowie mit der Behälterachse einem zum Boden des Druckbehälters schließenden, spitzen Winkel bildet.

Bezeichnend für den erfindungsgemäßen Rollrand ist zunächst sein Auslaufen in einem geradlinigen Endabschnitt, dessen Länge größer ist als der Radius des kreissegmentförmigen Abschnitts. Dieser Endabschnitt

ist an den kraissegmentförmigen Abschnitt über einen Zwischenabschnitt angeschlossen, der derart umgebogen ist, daß der Endabschnitt mit der Behällerachse einen zum Boden des Druckbehälters schließenden, spitzen Winkel bildet. Der geradlinige Endabschniil bildet somit einen konischen Kragen, der mechanisch in sich sehr stabil ist und jeglicher Verformung des gesamten Rollrandes, insbesondere einem Aufrollen des Rollrandes, einen erheblichen Widerstand entgegensetzt. Dabei ist der Widerstand gegen ein Aufrollen um so größer als sich, sollte es überhaupt dazu kommen, der geradlinige Endabschnitt wegen seiner Länge dabei innerhalb des Rollrandes abstützt. Der Widerstand gegen jegliche Verformung des Rollrandes ist deshalb besonders groß, weil sich der konische Kragen nach unten hin schließt. Auch erhöhl der Zwischenabschnitt zwischen dem mit relativ großem Radius ausgebildeten kreissegmentförmigen Abschnitt und dem geradlinigen Endabschnitt, durch welchen Zwischenabschnitt erst die Ausbildung des geradlinigen Endabschnittes mit großer Länge möglich wird, durch die zwischen dem kreissegmentförmigen und dem geradlinigen Abschnia vorhandene Unstetigkeit die Stabilität des Rollrande« zusätzlich.

Ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Rollrandes an einem Druckbehälter, bei dem der Rand auf den gewünschten Öffnungsdurchmesser gebracht ist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Endabschnitt des Randes senkrecht zur Behälterachse geradlinig nach außen umgebogen wird, anschließend unter Bildung eines spitzen Winkels mit der Behälterwand nach unten umgebogen wird, und daß zur Ausbildung des kreissegmentförmigen Abschnitts der Rand eingerollt wird.

An dieser Stelle sei auf die US-PS 22 09 416 hingewiesen, aus der ein Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes eines Behälterdeckels bekannt ist. Gemäß diesem Verfahren wird eine Seilenwand des Behälterdeckel zunächst so einwärts gerollt, daß ein geradlinigei Endabschnitt entsteht, der in einem spitzen Winkel zur Seitenwand auf diese gerichtet ist. Dann wird der Rand des Deckels in verschiedenen Stufen weiter eingerollt, wobei der geradlinige Endabschnitt erhalten bleibt und schließlich im entstandenen Rollrand parallel zur Seitenwand des Deckels ausgerichtet ist. Der fertige Rollrand weist einen einwärtsliegenden, relativ ebenen Wandabschnitt auf. in dem eine Sicke ausgebildet werden kann, mittels der der Deckel mit einem Behälter verschraubbar ist.

Ein bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise verwendetes Werkzeug zum Umbiegen des geradlinigen Endabschnittes nach unten zeichnet sich erfindungsgemäß durch einen in die Behälteröffnung passenden Stülzzapfen und einen den geradlinigen Endabschnitt erfassenden Innenkonus aus, der den Stützzapfen unter Bildung eines spitzen Winkels, insbesondere eines Winkels von 35°, umgibt.

Die Erfindung ist für die Herstellung ones Rollrandes an jedem Behälter zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Inhaltes geeignet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematic scher Zeichnungen beispielsweise lind mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt

Fig-1 einen Druckbehälter, an dem ein Rollrand ausgebildet werden soll mit einem Werkzeug,

Fig.2 den Druckbehälter nach Durchführung eines ersten Arbeitsgänges iöwie das dafür verwendete Werkzeug,

Fig.3 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt II! aus F i g. 2.

Fig.4 den Druckbehälter nach Durchführung eines zweiten Arbeitsganges sowie das dafür verwendete Werkzeug,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt V aus F i g. 4,

F i g. 6 einen Druckbehälter nach einem dritten und letzten Arbeitsgang sowie das dafür verwendete Werkzeug und

Fig. 7 in vergrößertem Maßstab den Ausschnitt VII aus F i g. 6.

Der in Fig. I de gestellte Druckbehälter 1 wurde bereits einer Einhalsung unterworfen, wodurch die

Öffnung mit dem Rand 2 auf den erwünschten Durchmesser, beispielsweise 38,1 mm verkleinert wurde. Der Rand 2 wird mit Hilfe eines drehenden Abstechwerkzeuges 3 egalisiert, das eine um einen Zentrierdorn 4 angeordnete Frässchneide aufweist.

Der erste erfindungsgemäße Arbeitsgang (Fig. 2) besieht im Umbiegen des Endänschnines 5 des Druckbehälters 1 in einer zur Achse des Druckbehälter 1 senkrechten Ebene.

Dieser Arbeitsgang wird mittels eines Werkzeugs 6 durchgeführt, das einen Zentrierdorn 7 und einen über einen abgerundeten Einschnitt 9 mit dem Zentrierdorn 7 verbundenen Bund 8 aufweist; der Dorn 7 ist für eine genaue Zentrierung von Druckbehälter 1 und Werkzeug 6 auf Passung gearbeitet. Gegen das Ende des ■ Laufes dieses Werkzeugs 6 wird der Rand 2 des Druckbehälters 1 mittels des abgerundeten Einschnitts 9 nach außen gedrückt und folgt der inneren Fläche des Bundes 8.

Fig. 3 zeigt das Ergebnis dieses Arbeitsganges im Ausschnitt: Es wurde ein kragenartiger Endabschnitt 5 mit geradlinigem Querschnitt geschaffen, der in einer Ebene senkrecht zur Achse des Behälters 1 liegt. Die Länge dieses Endabschnittes 5 kann verschieden sein; im gewählten Beispiel beträgt sie etwa 2,5 mm.

Der zweite Arbeitsgang (Fig.4) wird mit einem anderen Werkzeug 10 ausgeführt, das im wesentlichen einen im Querschnitt dreieckigen Einschnitt 11 aufweist. Aus Gründen der Einfachheit der Benutzung besieht dieses Werkzeug 10 aus mehreren miteinander verbundenen Teilen, insbesondere aus einem Stützzapfen 12 mit senkrechter Seitenwand und einem Hohlstempel 13. der den Stützzapfen 12 umgibt im· I dessen innere Seitenwand ein Innenkonus 14 ist, der mit der Achse des Werkzeugs einen Winkel von 35" bildet.

Beim Absenken dieses Werkzeugs gegen den Druckbehälter 1 eriolgt die Biegung Λ-s F.ndabschnitts 5 ohne Änderung der Form seines Querschnitt«; Der Raüd wird kegelstumpfförmig und bildet mil der μ nt 1 echten Seitenwand des Druckbehälters 1 einen Winkel von 35° (Fig. 5).

Das für den dritten Arbeitsgang (F i g. 6) verwendete Werkzeug 15, das dem Druckbehälter 1 seine endgültige Form gibt, ist etwas weiter durchdacht. Der innere Teil 16 weist einen Erdbereich 17 auf. der als Zentrierdorn dient, und der gegen sein Ende in einer halbkreisförmigen Nut 18 schräg ausläuft, deren Durchmesser gleich dem äußeren Durchmesser des Rollrandes des Druckbehälters I ist. Der ganze innere Teil 16 ist von einem Formteil 19 umgeben, das relativ zum inneren Teil 16

6j Und zu einem Werkzeugaufnehmer 20 beweglich ist. In Ruhelage befindet sich dieses Formteil 19 unter der Wirkung mehrerer Federn 21 in vorgeschobener Stellung.

Wenn das Werkzeug 15 in Tätigkeit tritt, senken sich der Werkzeugaufnehmer 20 und das Formteil 19, dessen öffnung genau der sich verengenden Schulter des Druckbehälter ί entspricht, und treten in enge Berührung mit ihr, uni eine gute Zentrierung zu bewirken und um einer möglichen Verformung während dieses Arbeitsgangs vorzubeugen. Der Werkzeugaufnehmer 20 senkt sich weiter ab und drückt dabei die Fsdern 21 zusammen, bis die Nut 18 des Endberciches 17 in Kontakt mit der ScheileUiriie 22 des Randes des Behälters 1" kommt; von diesem Augenblick an bewirkt der Druck des Werkzeugs 15 in bekannter Weise' ein Einrollen des senkrechten Abschnittes des Randes von der Schcitellinie 22 ausgehend. Der Endabschnitt 5 wird einer Drehung von mehr als 180" unterworfen, sein gerader Querschnitt bleibt jedoch unverändert.

Nach dieser letzten Veränderung ist der die Öffnung vor diesem Arbeitsvorgang umgebende Endabschnitt 5 in dem Rollrand des Behälters V" (Fig.6 und 7) verschwunden. Der Endabschnitt 5, dessen Länge etwas größer als der innere Radius des eingerollten Abschnitts ist, widersteht auch bei ziemlich großen vom Inneren auf das Ventil wirkenden Kräften_ä einem Aufrollen des Randes.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rollrand an einem Druckbehälter zur Befestigung eines Produktabgabeventils, wobei der Rollrand sich von der Behälterwand nach außen erstreckt und einen im Schnitt durch die Behälterachse kreissegmenlförmigen Abschnitt von mindestens 180° aufweist, in den der Endabschnitt des Rollrandes hineingeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (5) im Schnitt durch die Behälterachse geradlinig ist, eine Länge aufweist, die größer ist als der Radius des kreissegnientförmigen Abschnitts sowie mit der Behalte! n hse einen zum Boden des Druckbehälters (I) schl.« iknden, spitzen Winkel bildet (F ig. 7).

2. Vi ι fahren zum Herstellen des Rollrandes an einem Dnickbehälter nach Anspruch 1. bei dem der Rand aul de« gewünschten Öffnungsdurchmesser gebracht ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt des Randes senkrecht zur Behälterachse geradlinig nach außen umgebogen wird, anschließend unter Bildung eines spitzen Winkels mit der Behälterwand nach unten umgebogen wird, und daß zur Ausbildung des kreissegmentförmigen Abschnitts der Rand eingerollt wird.

3. Werkzeug zum Umbiegen des geradlinigen Endabschnitts nach unten gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 gekennzeichnet durch einen in die Behälteröffnurg passenden Stützzapfen (12) und einen den geradlinigen Endabschnitt erfassenden Innenkonus (14), der den Slihzzapfen (12) unter Bildung eines spitzen Winkels, insbesondere eines Winkels von 35°, umgibt.