Metallbehälter und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Metallbehälter mit an dessen Stirnwandung angebrachter Öffnungszunge und auf ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters im Schlagstrangpressverfahren. Im besonderen betrifft die Erfindung solche Behälter, die ohne Benutzung eines besonderen Werkzeuges durch Ausüben einer Öffnungskraft auf die angebrachte Zunge geöffnet werden können.
Bei einem solchen Behälter ist es wichtig, dass die Öffnungszunge am Behälter so befestigt wird, dass die Verbindung zwischen der Zunge und dem Aufreissabschnitt der Kraft standhält, die zu Beginn des Aufreissens auf die Zunge ausgeübt wird, so dass das Aufreissen sich während des Öffnens längs der Kerblinie fortsetzt.
Es ist ferner für viele Verwendungszwecke wichtig, dass der Behälter, an dem die Öffnungszunge angebracht ist, keine Perforation aufweist, so dass der Inhalt des Behälters durch Kontakt mit der Umgebungsluft nicht verdirbt.
Der erfindungsgemässe Metallbehälter ist gekennzeichnet durch einen eine Seitenwandung, eine Stirnwandung und eine von dieser aus nach aussen vorstehende massive Niete aufweisenden einstückigen Körper, durch einen von einer Kerblinie abgegrenzten Aufreissabschnitt an der Stirnwandung, und durch eine mit einem Loch versehene Öffnungszunge, die am Aufreissabschnitt mittels der mit einem die Öffnungszunge überlappenden Schliesskopf versehenen Niete befestigt ist.
Das Verfahren zum Herstellen des genannten Metallbehälters ist dadurch gekennzeichnet, dass im Schlagpressverfahren ein Behälterkörper mit einer Seitenwandung, einer Stirnwandung und einem von dieser aus nach aussen vorstehenden massiven Nietenstummel hergestellt wird, dass die Stirnwandung mit einer einen Aufreissabschnitt abgrenzenden Einkerbung versehen wird, dass auf die Stirnwandung eine Öffnungszunge mit einem den Nietenstummel aufnehmenden Loch so aufgelegt wird, dass der Nietenstummel durch das Loch hindurch nach aussen vorsteht, und dass der Nietenstummel mit einem die Öffnungszunge überlappenden und diese an der Stirnwandung festhaltenden Schliesskopf versehen wird.
Zum Herstellen von Behältern nach dem Schlagstrangpressverfahren werden vorzugsweise leicht verformbare Metalle oder Legierungen verwendet. Für die Herstellung von Behältern nach dem genannten Verfahren hat sich Aluminium und dessen Legierungen als ziemlich befriedigend erwiesen. Der weiterhin gebrauchte Ausdruck Aluminium soll dieses Metall und dessen Legierungen umfassen, die gewichtmässig mindestens 50 /o Aluminium enthalten.
Der Nietenstummel für die Öffnungszunge wird zusammen mit dem Behälter einstückig hergestellt, so dass keine gesonderte Niete und keine Einrichtung zum Befestigen der Niete am Behälterkörper notwendig wird.
Der so hergestellte Nietenstummel kann ohne weitere Formänderung oder Bearbeitung für die Aufnahme der durchlochten Öffnungszunge verwendet werden. Dadurch besteht auch keine Gefahr, dass der Behälter im Nietenbezirk durchbrochen wird, so dass der Inhalt des Behälters verderben kann. Der nach dem genannten Verfahren hergestellte Nietenstummel enthält mit Sicherheit die für den Kopf erforderliche Metallmenge und kann in verschiedenen geeigneten Formen hergestellt werden. Weiterhin kann bei der Herstellung des Nietenkopfes die abstützende Unterlage eben sein.
Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die
Fig. 1 eine Darstellung des oberen Teiles eines Behälters,
Fig. 2 ein Ausschnitt aus einem senkrechten Schnitt durch den Behälter nach der Linie 2-2 in der Fig. 1,
Fig. 3 ein senkrechter Schnitt durch einen Behälter, dessen Stirnwandung nicht vertieft ist,
Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch einen Behälter in einer anderen Ausführung ohne vertiefte Stirnwandung,
Fig. 5 ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführung eines Behälters
Fig. 6 eine Darstellung der Oberseite eines Behälters mit einem anders ausgestalteten Aufreissabschnitt,
Fig. 7 eine zum Teil als senkrechter Schnitt gezeichnete Darstellung, die die Herstellung des Behälterkörpers nach dem Schlagstrangpressverfahren zeigt,
Fig.
8 eine Schnittzeichnung, die die Umformung des Behälters zeigt,
Fig. 9 eine Schnittzeichnung, die die Herstellung der Kerblinien am Behälter zeigt, und die
Fig. 10 eine Schnittzeichnung, die die Herstellung des Kopfes an der Niete zeigt.
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, weist Behälterkörper 13 eine Stirnwandung 13 auf mit einer Öffnungszunge 2, die an einem von der Kerblinie 6 umgrenzten Aufreissabschnitt 3 nahe an dessen Ende 4 mit Hilfe einer massiven Niete 5 befestigt ist, die einen Teil der Stirnwandung 1 bildet und deren Kopf die Zunge überlappt und festhält. Der Ausdruck massiv soll in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Niete keinen Hohlraum aufweist, der sich in den Innenraum des Behälters öffnet, oder wenn ein solcher vorhanden ist, so sind dessen Abmessungen so gering, dass bei der Herstellung des Schliesskopfes im genannten Hohlraum oder der Vertiefung kein inneres Abstützelement vorgesehen zu werden braucht. Die Form des durch die Kerblinie umgrenzten Aufreissabschnittes ist nicht auf die in der Fig. 1 dargestellte Ausführung beschränkt.
Die Öffnungszunge 2 stellt ein Mittel dar, das von der Hand erfasst und zum Aufreissen des Aufreissabschnittes 3 an der Stirnwandung 1 des Behälters vom Ende 4 aus längs der Kerblinie 6 benutzt wird. Die Öffnungszunge 2 kann entweder biegsam und unelastisch sein oder die Form eines starren Hebels aufweisen. Eine einen starren Hebel darstellende Öffnungszunge mit den Verstärkungsrippen 11 ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Die Zunge 2 kann, wenn gewünscht, ein nach aussen abgebogenes Ende 14 aufweisen, das das Erfassen der Zunge erleichtert. Die Weite des Loches an der Zunge ist so bemessen, dass das Loch ohne Schwierigkeiten auf den Nietenstummel aufgesetzt werden kann, jedoch nicht so viel Spiel aufweist, dass die Überlappung des Schliesskopfes mit der Aufreisszunge beeinträchtigt wird.
Wie in der Fig. 2 dargestellt, kann die Stirnwandung 1 des Behälters durch eine nochmalige Formung in bezug auf den Endteil 7 der Seitenwandung vertieft werden. Eine entsprechend vertiefte Stimwandung verhindert, dass die Öffnungszunge und die Niete beim Aufstapeln der Behälter stören, und dass hierbei der Aufreissabschnitt vorzeitig angerissen wird. Bei der Herstellung von Behältern mit einer vertieften Stirnwandung werden die Behälter im Schlagstrangpressverfahren zuerst mit einer Form versehen, die ein nachfolgendes Umformen zulässt. Die Figuren 4 und 5 zeigen Beispiele von Ausführungsformen, die sich für eine nochmalige Formung eignen, bei der die Stirnwandung vertieft wird.
In der Fig. 3 ist ein im Schlagstrangpressverfahren hergestellter Behälterkörper 13 mit einer Stirnwandung 1 und einer Seitenwandung 10 vor der Einprägung der Kerblinien und vor dem Anbringen der Aufreisszunge dargestellt. Bei der Herstellung des Behälterkörpers ist die Stirnwandung 1 zugleich mit einem Nietenstummel 8 geformt worden. Der Nietenstummel weist nach der Fig.
3 oben eine Vertiefung 12 auf, die sich nach aussen öffnet, die jedoch auch weggelassen werden kann. Bei einer Niete mit einer Vertiefung ist die Herstellung des Schliesskopfes etwas einfacher durchzuführen, obwohl trotzdem zwischen der Öffnungszunge und dem Behälter eine ausreichend kräftige Verbindung hergestellt wird.
Die Höhe des Nietenstummels 8 ist so bemessen, dass dieser durch das Loch an der Öffnungszunge hindurchragt und nach dem Herstellen des Schliesskopfes die Zunge überlappt und diese am Behälter festhält.
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführung des Behälterkörpers, die besonders erwünscht ist, wenn die Stirnwandung durch nochmaliges Formen vertieft werden soll, wie in der Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform enthalten die Stirnwandungsteile so viel Metall, dass die Streckung und Verdünnung des Metalls bei der Vertiefung der Stirnwandung auf einem Mindestwert gehalten wird.
In der Fig. 5 ist ein nach dem Schlagstrangpressverfahren hergestellter Behälter 13 dargestellt, an dessen Stirnwandung 1 eine Öffnungszunge 2 mittels einer einen Teil der Stirnwandung 1 bildenden massiven Niete 5 befestigt ist. Der Schliesskopf 9 der Niete 5 überlappt den Rand des Loches an der Aufreisszunge und hält diese am Behälterkörper fest. Der Schliesskopf der Niete wird in der Weise hergestellt, dass die Stirnwandung an der innerhalb des Behälters liegenden Seite im Bezirk der Niete abgestützt und diese an dem über die Zunge an der anderen Seite hinausragenden Teil in der herkömmlichen Weise zu einem Schliesskopf aufgestaucht wird. In der Fig. 5 ist ferner die Kerblinie 6 dargestellt.
Die Fig. 6 zeigt eine von vielen anderen Ausführungen von Aufreissabschnitten, die an der Stirnwandung 1 vorgesehen werden können. Die Stirnwandung 1 des Behälters ist längs der Linien 6 eingekerbt oder geschwächt, wobei ein Ausreisstreifen 3 abgegrenzt wird, der sich um die Stirnwandung 1 herum nahe am Rande erstreckt. Beim Aufreissen und Entfernen des Aufreissstreifens wird daher eine wesentlicher Teil der Stirnwandung 1 entfernt, so dass der Inhalt des Behälters zugänglich wird. Dieser Aufreissabschnitt ist von besonderem Nutzen, wenn der Inhalt des Behälters aus festen oder halbfesten Waren besteht. Der in der Fig. 6 dargestellte Aufreissabschnitt ist natürlich nicht auf die in dieser Figur dargestellte Ausführungsform beschränkt.
Wie in der Fig. 6 dargestellt, ist die Öffnungszunge 2 am Aufreisstreifen 3 nahe an dessen Ende 4 mittels einer einen Teil der Stirnwandung 1 bildenden massiven Niete 5 befestigt.
Die Figuren 7 bis 10 zeigen verschiedene Stufen des Schlagstrangpressverfahrens bei der Herstellung eines Behälterkörpers mit einer Öffnungszunge.
In der Fig. 7 ist die Matrize 15 mit einem dem Aussendurchmesser des Behälterkörpers 15 entsprechend bemessenen Formhohlraum und ein Stempel 16 dargestellt, dessen Abmessungen dem Innenraum des Behälterkörpers 13 entsprechen. Der Nietenstummel 8 an der Stirnwandung 1 des Behälterkörpers 13 wird von einer Aussenkung 17 in der Matrize 15 erzeugt, in die das Metall bei der Formung des Behälterköprers 13 fliessen kann.
In der Fig. 8 ist eine Umformung des Behälterkörpers 13 dargestellt, bei der die Stirnwandung 1 in bezug auf den Endteil der Seitenwandung 7 vertieft wird, wenn gewünscht. Die Matrize 18 ist für diesen Zweck besonders ausgestaltet. Der mit der Matrize zusammenwirkende und entsprechend ausgestaltete Stempel 19 im Innenraum des Behälterkörpers 13 bewirkt eine Umformung des Behälters, wie in der Fig. 8 dargestellt.
Die Fig. 9 zeigt, in welcher Weise die Stirnwandung des Behälters mit einer Einkerbung zwecks Herstellung des Aufreissabschnittes versehen wird, welche Bearbeitung in der herkömmlichen Weise und vor dem Auflegen der Öffnungszunge auf die Stirnwandung durchgeführt wird. Der Nietenstummel 8 befindet sich innerhalb des Aufreissabschnittes und üblicherweise an einem Ende des Aufreissabschnittes.
Der Kerbstempel 20 trägt eine geeignete Kerbrippe 21, so dass bei dem Zusammenführen der beiden Pressenelemente 19 und 20 an der Stirnwandung 1 eine Kerblinie mit der gewünschten Form und Tiefe erzeugt wird. Die Abmessungen der zum Erzielen der gewünschten Form und Tiefe der Kerblinie erforderlichen Kerbrippe 21 hängen von dem verwendeten Metall und von der Art des Produktes ab, das in den Behälter eingefüllt werden soll.
Die Fig. 10 zeigt die Herstellung des Schliesskopfes an der Niete, mit dem die Öffnungszunge 2 an der Stirnwandung 1 des Behälters befestigt wird. Zuvor wird die mit einem Loch versehene Öffnungszunge auf die Stirnwandung des Behälters so aufgelegt, dass der Nietenstummel durch das Loch an der Zunge hindurchragt. Der Stempel 19 stützt die Stirnwandung im Bezirk der Niete von innen her ab. Wenn die Matrize 22 sich auf die Niete absenkt, so wird an dieser der Schliesskopf 9 geformt, der den Rand des Loches an der Öffnungszunge überlappt und diese am Behälter festhält.
Metal containers and process for their manufacture
The invention relates to a metal container with an opening tongue attached to its end wall and to a method for producing such a container using the impact extrusion process. In particular, the invention relates to such containers that can be opened without using a special tool by exerting an opening force on the attached tongue.
In such a container, it is important that the opening tongue is attached to the container so that the connection between the tongue and the tear-open portion can withstand the force exerted on the tongue at the beginning of the tear, so that the tear extends lengthways during opening the score line continues.
It is also important for many purposes that the container to which the opening tongue is attached does not have any perforations so that the contents of the container are not spoiled by contact with the ambient air.
The metal container according to the invention is characterized by a side wall, an end wall and a one-piece body with solid rivets protruding outward from this, by a tear-off section on the end wall, which is delimited by a score line, and by an opening tongue provided with a hole, which on the tear-off section by means of which is attached with a locking head that overlaps the opening tongue.
The method for producing the said metal container is characterized in that a container body with a side wall, an end wall and a massive rivet stub protruding outward from this is produced in the impact molding process, that the end wall is provided with a notch that delimits a tear-off section, that on the End wall an opening tongue with a hole receiving the rivet stub is placed in such a way that the rivet stub protrudes through the hole to the outside, and that the rivet stub is provided with a closing head that overlaps the opening tongue and holds it firmly on the end wall.
Easily deformable metals or alloys are preferably used to produce containers by the impact extrusion process. Aluminum and its alloys have proven to be quite satisfactory for the production of containers by the process mentioned. The expression aluminum, which is also used, is intended to include this metal and its alloys which contain at least 50% aluminum by weight.
The rivet stub for the opening tongue is produced in one piece together with the container, so that no separate rivet and no device for fastening the rivet to the container body is necessary.
The rivet stub produced in this way can be used for receiving the perforated opening tongue without any further change in shape or processing. As a result, there is also no risk of the container being breached in the rivet area, so that the contents of the container can spoil. The rivet stub produced by the aforesaid method certainly contains the amount of metal required for the head and can be produced in various suitable forms. Furthermore, during the manufacture of the rivet head, the supporting base can be flat.
The invention will now be described in detail on the basis of exemplary embodiments. In the accompanying drawings the
Fig. 1 is a representation of the upper part of a container,
FIG. 2 shows a detail from a vertical section through the container along the line 2-2 in FIG. 1,
3 is a vertical section through a container, the end wall of which is not recessed,
4 shows a vertical section through a container in another embodiment without a recessed end wall,
Fig. 5 is a vertical section through another embodiment of a container
6 shows a representation of the top of a container with a differently configured tear-off section,
7 shows a representation partly drawn as a vertical section, which shows the manufacture of the container body according to the impact extrusion process,
Fig.
8 is a sectional drawing showing the deformation of the container;
9 is a cross-sectional view showing the making of score lines on the container, and FIG
Figure 10 is a cross-sectional drawing showing the manufacture of the head on the rivet.
As shown in FIGS. 1 and 2, the container body 13 has an end wall 13 with an opening tongue 2 which is fastened to a tear-off section 3 delimited by the score line 6 near its end 4 with the aid of a solid rivet 5 which forms part of the end wall 1 forms and the head of which overlaps the tongue and holds it in place. The expression massive in this context is intended to mean that the rivet does not have a cavity that opens into the interior of the container, or if one is present, its dimensions are so small that during the manufacture of the locking head in the cavity or the No inner support element needs to be provided recess. The shape of the tear-open section delimited by the score line is not limited to the embodiment shown in FIG. 1.
The opening tongue 2 represents a means which is grasped by the hand and used to tear open the tear-open section 3 on the end wall 1 of the container from the end 4 along the score line 6. The opening tongue 2 can either be flexible and inelastic or have the shape of a rigid lever. An opening tongue, which represents a rigid lever, with the reinforcing ribs 11 is shown in FIGS. If desired, the tongue 2 can have an outwardly bent end 14, which makes it easier to grasp the tongue. The width of the hole on the tongue is dimensioned so that the hole can be placed on the rivet stub without difficulty, but does not have so much play that the overlapping of the closing head with the tear-open tongue is impaired.
As shown in Fig. 2, the end wall 1 of the container can be deepened by a repeated shaping with respect to the end part 7 of the side wall. A correspondingly deepened end wall prevents the opening tongue and the rivet from interfering with the stacking of the containers and the tear-open section from being torn prematurely. In the production of containers with a recessed end wall, the containers are first given a shape using the impact extrusion process, which allows subsequent forming. FIGS. 4 and 5 show examples of embodiments which are suitable for a repeated shaping in which the end wall is deepened.
In FIG. 3, a container body 13 produced using the impact extrusion process is shown with an end wall 1 and a side wall 10 before the score lines are impressed and before the tear tab is attached. During the manufacture of the container body, the end wall 1 was formed with a rivet stub 8 at the same time. The rivet stub has according to Fig.
3 at the top has a recess 12 which opens outwards, but which can also be omitted. In the case of a rivet with a recess, the production of the closing head is somewhat easier to carry out, although a sufficiently strong connection is nevertheless made between the opening tongue and the container.
The height of the rivet stub 8 is dimensioned such that it protrudes through the hole on the opening tongue and, after the closing head has been produced, overlaps the tongue and holds it on the container.
FIG. 4 shows another embodiment of the container body which is particularly desirable if the end wall is to be deepened by repeated shaping, as shown in FIG. In this embodiment, the end wall parts contain so much metal that the stretching and thinning of the metal is kept to a minimum value when the end wall is deepened.
In FIG. 5, a container 13 produced by the impact extrusion process is shown, on the end wall 1 of which an opening tongue 2 is fastened by means of a solid rivet 5 forming part of the end wall 1. The closing head 9 of the rivet 5 overlaps the edge of the hole on the tear tab and holds it firmly on the container body. The closing head of the rivet is produced in such a way that the end wall is supported on the side lying inside the container in the area of the rivet and this is upset in the conventional manner to form a closing head on the part protruding beyond the tongue on the other side. In Fig. 5, the score line 6 is also shown.
FIG. 6 shows one of many other designs of tear-open sections which can be provided on the end wall 1. The end wall 1 of the container is notched or weakened along the lines 6, a tear strip 3 being delimited which extends around the end wall 1 close to the edge. When the tear-open strip is torn open and removed, a substantial part of the end wall 1 is therefore removed so that the contents of the container are accessible. This tear-open section is particularly useful when the contents of the container consist of solid or semi-solid goods. The tear-open section shown in FIG. 6 is of course not limited to the embodiment shown in this figure.
As shown in FIG. 6, the opening tongue 2 is fastened to the tear strip 3 near its end 4 by means of a solid rivet 5 which forms part of the end wall 1.
FIGS. 7 to 10 show different stages of the impact extrusion process in the production of a container body with an opening tongue.
7 shows the die 15 with a mold cavity dimensioned to correspond to the outer diameter of the container body 15 and a punch 16, the dimensions of which correspond to the interior of the container body 13. The rivet stub 8 on the end wall 1 of the container body 13 is produced by a recess 17 in the die 15, into which the metal can flow when the container body 13 is formed.
8 shows a reshaping of the container body 13 in which the end wall 1 is deepened with respect to the end part of the side wall 7, if desired. The die 18 is specially designed for this purpose. The correspondingly configured punch 19 in the interior of the container body 13, which cooperates with the die, causes the container to be deformed, as shown in FIG. 8.
9 shows the manner in which the end wall of the container is provided with a notch for the purpose of producing the tear-open section, which processing is carried out in the conventional manner and before the opening tongue is placed on the end wall. The rivet stub 8 is located within the tear-open section and usually at one end of the tear-open section.
The notch punch 20 carries a suitable notch rib 21 so that when the two press elements 19 and 20 are brought together on the end wall 1, a notch line with the desired shape and depth is produced. The dimensions of the notch rib 21 required to achieve the desired shape and depth of the score line depend on the metal used and the type of product to be filled into the container.
Fig. 10 shows the production of the closing head on the rivet with which the opening tongue 2 is attached to the end wall 1 of the container. Before this, the opening tongue provided with a hole is placed on the end wall of the container in such a way that the rivet stub protrudes through the hole on the tongue. The punch 19 supports the end wall in the area of the rivet from the inside. When the die 22 lowers onto the rivet, the closing head 9 is formed thereon, which overlaps the edge of the hole on the opening tongue and holds it on the container.