CZ25396A3 - Způsob dalšího zpracování plechového uzavíracího víka - Google Patents

Abstract

U způsobu dalšího zpracování plechového uzavíracího víka (I), především pro nápojové dozy, je kruhovitá oblast (20, 24) plochy (10) víka (1), radiálně hraničící se zakřivením (II) mezi plochou (10) víka (1) a hlavní drážkou (12) zatlačena tak, že je materiál z této pásové oblasti v podstatě vytlačen radiálně ven přes přiléhající zakřivení (11), čehož je dosaženo klínovitým sklonem (25) razící plochy (4 až 6,30, 31), která působí zvenku na plochu (10) víka (1), radiálně ven a nahoru.

Description

Oblast techniky ' í

í

Vynález se týká způsobu dalšího zpracování uzavíracího

W¹ víka z plechu, především drážkového víka nápojových dóz nebo . podobného, se znaky horní definice nároku 1 a nároku 2. Týká se také nástroje k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Z US-3, 441, . 170 je známo takové víko, u kterého je poloměr zakřivení z vnitřní strany víka za vytvoření vroubku (coined bead) v závislosti na tloušťce zmenšen. Proto je mezi vnitřním ramenem drážky a plochou víka vytvořen druh kloubu, aby se omezilo vyboulení víka na jeho plochu, tak že jsou zmenšeny tažné síly působící radiálně dovnitř hlavní stěny víka. Na tomto kloubu ('vyražený vroubek) je plocha víka, pod silnějším vnitřním tlakem silněji vyklenutá, připojena na hlavní stěnu tak, že poslední z vyklenutí se jí v jejím vertikálním uspořádání nedotýká.nebo jen velmi málo.

Z EP 88 968 Al je známo podobné opatření, u kterého je plech víka vycházející z radiálního vnitřního okraje poloměru zakřivení přes oblast poloměru zakřivení zdeformován zvenku lisovacím tlakem, takže materiál víka z této oblasti poloměru zakřivení proudí radiálně dovnitř a ven. Rozsah deformace ukazuje zploštění na vnější straně poloměru zakřivení, přičemž větší díl zploštění je v rovině ležící kolmo k ose víka nebo ve ven a dolů nakloněné kónické rovině. Také tím může být ' zlepšen odpor víka proti

- 2 vyboulení. Tokem materiálu radiálně dovnitř se dostane ven vyklenutá plocha víka za vytvoření volného vyklenutí (free domíng ' ~bf - centrál—-panel--)—pód --tlakové- -napětí,—zatímco· radiálně ven proudící materiál trvale otočí vnitřní rameno drážky, která je v příčném řezu ve tvaru písmene U, z původní šikmé polohy do více cylindrické nebo k ose víka paralelní polohy (permanent deflection of inner leg). U obou známých opatření je ražením (coining) zdeformovaná oblast- současně kalena opracováním zastudena (work hardened). Obě řešení stavu techniky se snaží o zvětšené klenutí”'plochy vrká.....(domíng)-. Má-li -ovšem..být , naplněná dóza s takto silně vyklenutým víkem například pasterizována (přičemž stojí dnem vzhůru), vede vzniklé vyklenutí k překlo’pení”a”převrácenídózy;------------~ - ....._

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je změnit víko postupem se znaky horní definice nároku 1 tak, aby mohlo být vyklenutí středu víka dalekosáhle redukováno a nicméně mohl být ke zvýšení Λι pevnosti v tlaku materiál z oblasti okraje víka směrované vytlačován.

Tato. úloha je řešena modelem podle nároku 1 popř. 2 nebo modelem podle nároku 9.

Kruhovitá pásová oblast, která je zformována při dalším zpracování při zmenšení tloušťky, leží přitom zřetelně radiálně uvnitř vlastního poloměru zakřivení. To znamená., že' skoro žádný materiál není vytlačen do plochy víka, nýbrž z jeho okrajové oblasti ven přes poloměr zakřivení (téměř jenom) do radiálního vnitřního ramene hlavní drážky ve tvaru U. Tento průběh vytlačení je dosažen především úhlem, který je tvořen a určen razícími plochami působícími na pásovou oblast. Tento úhel je určen mezi razícími plochami razícího -—nástroje— působící ho 'ζ'νβηΚΰ na víko“nebo^-raznicl a~rovinouprobíhající kolmo k ose víka. Razící plocha dolního razícího nástroje nebo raznice je přitom především souběžná s rovinou probíhající kolmo k ose víka, to znamená, že jmenovaný úhel je také mezi oběma razícími plochami. Tento úhel má být viditelně větší než 0°, ale v každém případě menší než 90°, Přednostně leží tento úhel mezi 2’ a 15°.

Takovým způsobem přetvořená' víka jsou i při zvýšeném vnitřním tlaku stabilní v jejich stálosti při postavení dnem vzhůru, aniž by se musela postrádat výhoda přesnějšího vertikálního usměrnění vnitřního ramene.

K přesnějšímu centrování víka se může během razícího procesu zasahovat kruhovitým držákem, v průřezu prstovitým·, centrované zachyceným do U-drážky, aniž by přitom na hlavní drážku působily deformační síly.

Současně nebo během poslední fáze razícího procesu vytlačování materiálu ven - může být ale také takovým prstovitým kruhovitým nástrojem vyvíjen na dno hlavní drážky kontrolovaný tlak roztahování přibližně rovnoběžně s osou víka,. aby byl podporován tok materiálu přes poloměr zakřivení radiálně ven a současně bylo vnitřní rameno U-drážky napnuto a přesněji přivedeno do žádané vertikální polohy.

Podle vynálezu je materiál plechového víka v oblasti kruhovitého pásu vzájemně slisován tak, že v této kruhovité pásové oblasti redukce tloušťky plechu z místa nejmenší zbytkové tloušťky stále klesá ve směru radiálně ven. Ve zdeformované oblasti se tak mění zbytková tloušťka radiálně ven zhruba do tvaru klínu, přičemž spodní strana připadne do roviny probíhanící komo k ose víka a horní strana do přímé kuželové plochy/ rrzm-.T—— .... _Λ_. _________

Ukazuje se jako obzvláště výhodné, když po popsaném prvním kroku dalšího zpracování následuje druhý krok zpracování. Během druhého kroku zpracování je materiál víka *- v prvním kroku vytlačený a zdeformovaný - v pásmové oblasti lehce zploštěn, aniž by došlo . ke zřejmému přesunu materiálu, to však jen v jedné části obvodu, totiž v radiálně' ' vnějším obvodu λ pásů sousedícím s . poloměrem zakřivení. To vede k dalšímu zmenšení poloměru zakřivení, který podstatně přispívá ke zvýšení koncové pevnosti víka. Pókucf ^by mel—-být—na—zakladeL-prvni-ho., ražení... .přece jen nepodstatný díl vytlačeného materiálu zasunut radiálně dovnitř, zplošťuje druhý krok zpracování možný vzniklý nepatrný Doming plochy víka a působí rozhodující přesné usazení radiální vnitřní stěny hlavní drážky na dolní tvarovací nástroj. To již .klínovým působením zastudena tvářené radiální vnitřní Sperre a plochým působením nástroje zamezuje při ploštění, aby byl materiál z lokálního obvodu ještě jednou vytlačen nebo zcela (u zastudena tvářené Sperre okolo) dovnitř zasunut.

Krok zplošťování vykonává tudíž čistě geometrickou tvarovací práci, která se týká zlepšeného usměrnění vnitřního ramene hlavní drážky.

Odchylným stanovením cíle oproti vynálezu se zabývá US-A-4, 354, 734 (Westphal), které přináší hladkou vrubovou linii v kovovém víku. Tato vrubová linie probíhá blízko vertikální hlavní stěny víka a je prorazena nástrojem, který má centrální- plochou oblast a dvě šikmé vnější oblasti (sloupec 4 prvního odstavce). Tímto trapézovitým nástrojem

4a je dosaženo obrysu vrubové linie, který zmenši nebezpečí kovových třísek při roztržení. Toto oproštění od třísek je dosaženo pri“stanovení- vrubové—linie—současným—vytlačováním. _ materiálu z centrální oblasti na obě strany (radiálně dovnitř a radiálně ven). Jen jednostranné vytlačení \ materiálu není tímto nástrojem dosaženo. V hrubých rysech srovnatelné stanovení cíle ochrana jazyků dětí před nebezpečím pořezání - je v DE-A-23 03 943 také obsaženo. Chce se zamezit, aby se jazyky dětí při olizování silné vrstvy nákypu na spodní straně víka nevystavily nebezpečí pořezání. K tomu je navrhován trojitý ochranný záhyb ve tvaru písmene S, který se rovněž otáčí a je dosažen přehybem dříve vertikální části stěny. Na začátku tohoto procesu přehýbání je zapojena část nástroje (patrné podle obr.14), která má kruhovitý zadní řez a ^vyčnívající kruhovítou_; plochu, která v jedné zóně (označené 45) dosahuje zmenšení tloušťky materiálu kovového víka. Materiál vytlačený tímto razícím- procesem ze zmíněné, zóny radiálně dovnitř vede ke změně sklonu zmíněné vertikální části stěny, která je později tvořena jako ochranný g-záhyb. Vytlačení materiálu jen radiálně ven zde není ani navrhováno ani připomínáno.

?·

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, ha

- 5 kterých představuje:

obrů ~1~---------ve—-—výřezu - -a—ve~švisrém’ 'řezu “zahrnu j'í'cím⁷--osu víka 16 k provádění způsobu náležitými nástroji na konci dalšího zpracování příslušného plechového víka obr. 2 podle vynálezu dále zpracovávaného plechového víka v podobném zobrazení jako obr.l obr. 3 obměněný -způsob·'provedení nástroje^pro obměněný příklad provedení obří '4“ “'nástroje pro—další—kroků—zpracování—'následně přiřazený dalšímu -kroku zpracování obr.l nebo obr. 3 obr. 5 víko v podobném zobrazení jako ' obr.2,'které- je zpracováno oběma kroky způsobu podle obr.l a obr. 4

Příklady provedení vynálezu

Víko 1. je obvykle zformováno z plechového ronda tak, že má slabě vyklenutou centrální plochu.10, -která přechází přes poloměr zakřivení 11, R1 do_s rovného vnitřního ramene 13 drážky 12, . které má v příčném, řezu tvar písmene U, jejíž vnější rameno 14 tvoří hlavní stěnu víka, na kterou navazuje okraj víka (není zobrazen). Okraj může být libovolně, upraven a typicky bývá drážkový.

Takto předtvarované víko je uloženo mezi razící- nástroj 2 a 4. Razící nástroj 2 má razící plochu 3 probíhající

-·6 přibližně kolmo k ose víka £6. Relativně k razícímu nástroji £ ve směru šipky 15 pohyblivý razicí nástroj £ má na spodní .střaaě~-ve· - vně j-ší-oblasti“ schodem - -5—tvořené kruhoví té...žebr.o jehož razicí spodní strana 6 'tvoří proti razicí ploše 3 nástroje 2 předurčený úhel 25, který je znatelně větší než 0^ů a menší než. 90° a většinou leží mezi 2’ a 15°. Razicí nástroj £, 5 je upevněn na razníku 7, na kterém je v zobrazeném příkladu přes pero 9 umístěn kruhovitý ovladač 8, který je v. příčném řezu prstovitý a centrované zasahuje do U-drážky 12 víka.

Obrázek 1 ukazuje lisovací nástroje v postavení, které zaujímají na konci vytlačovacího nebo razícího procesu.

Podle tohoto dalšího zpracování víka je v kruhovité pásové oblasti 20, která hraničí radiálně uvnitř s Rl-zakřivením 11, vytlačován materiál plochy plechového víka

10. Zakřivení 11 samo zůstává přitom tohoto vytlačovacího procesu dalece ušetřeno, ne ale následků, které se týkají materiálu vytlačeného ven. Materiál vytlačený při stlačování proudí směrován radiálně ven ,a přes zakřivení 11 do vyrovnaného vnitřního ramene 13 drážky 12.

Na základě tohoto zdokonalení vyplývá ve vzdálenosti od zakřivení 11, přesahující šíři pásu 24, nejslabší zbytková tloušťka, která je. naznačena u postavení nástroje . podle obr.3 u 28. Může činit například 65¾. Redukce tloušťky ubývá v radiálním směru ven, a -sice zejména podél 22 rovnoměrně a stále, takže zbytková tloušťka 29 v podstatě plynule přechází radiálně ven do normální tloušťky plechu v oblasti zakřivení 11.

Plynulý průběh je ještě podporován, když se na razník 7 nehybně umístí přes díl 8a ovládač přičemž axiální délka centrovacího prstu 8_ je odměřena tak, aby na konci razícího procesu přes něj působil na dno drážky 12 —předurčený tTakt—Tím—je —tok -materiálu'„z_pás.ov_é„oblasti—-2Qpřes zakřivení 11 ještě podstatněji podporován a současně je radiálně vnitřní přímé rameno 13 U-drážky 12 udržováno a usměrňováno pod napětím roztahování.

Deformační odpor okrajového profilu může být ještě podstatně zvětšen a koncová pevnost zvýšena, když po uvedeném kroku zpracování (ražení) podle obr.l nebo 3 následuje druhý krok zpracování (ploštění)_.podlei.obr.4._ Zde jsou- použity podobné nástroje jako u prvního kroku zpracování, ale horní razník 31 má razící žebro, jehož -—účinná-ploští čí— plochá' -v '-podstatě-probíhá „kolmo _.k_ose._yíka. 16, takže je materiál během zplošťování geometricky zformován mezi dvěma rovinami a kolmo k ose víka 16 probíhajícími razícími plochami. Toto zplošťování je ale omezeno jen na jednu Část pásu, která byla předtím stlačena, a sice na tu část, která hraničí s poloměrem zakřivení a má . největší tloušťku (například mezi 100% a 70%). Razící nástroj 31 je opatřen- řezníkem 30, na kterém také může být upevněn přímo přes díl 33 v příčném řezu prstovitý centrovací nástroj 34, jak je zobrazeno na obrázku 4. Roztažné působení nástroje 34 je stejné jako působení nástroje j3 podle obr.3.

U tohoto zplošťování je zmenšen poloměr R2 zakřivení 11 proti poloměru R1 podle obr.2. Zmenšení poloměru zakřivení a geometrické dotváření vytlačované oblasti vedou ke zvýšení koncové pevnosti čistým konturováním okrajového profilu bez dodatečného zpevnění materiálu.

Původní zbytková tloušťka plechu, v radiálně vnější oblastí pásu, jak je naznačeno u 29 v obr.3, je u ' 40 nepodstatně zmenšena, ovšem geometricky zformována. Původně přes celou šířku 24 pásu 20 kónicky probíhající vnější p-locha—je—formována „deformaci„v_oblast-i— plochy—35-^-kteránj e užší než šířka pásu 24 a leží kolmo k ose víka 16. Zbývající i

část pásu 24 uchovává svůj sklon shodující se s úhlem 25 z prvního ražení. Centrování během druhého kroku podle obr.5 může probíhat podle obr.l, tedy s odpruženým centrovacím nástrojem. Vynikající je ale centrovací nástroj podle obr.4, kterým může být umístěno rameno 13 U-drážky 12 zá roztažného napětí.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁR OK Y 1. Způsob dalšího zpracování uzavíracího víka z plechu, především drážkového víka pro nápojové dózy nebo takového, u kterého je víko vyseknuté z rovného plechu a tvarováno mezi tvarovacimi nástroji, a sice s centrální plochou víka (10), která přechází přes poloměr zakřivení (Rl, R2) do radiální vnitřní stěny (13) hlavní drážky (12) vykazuj ící okraj -ví ka- - a- u - kterého- j.e.~k_ dalšímu„zpracování materiál plechového víka v oblasti poloměru zakřivení uveden do pohybu lisovacím tlakem za redukce tloušťky plechu, ''vyznačuj ící“ s e “tím y-ž e j-ek^daí s'íjmu—zp r a co vánl-^ma t e r i á 1plechového víka v jedné kruhovité pásové oblasti (20, 24) plochy víka (10), hraničící v podstatě radiálně uvnitř s poloměrem'zakřivení (Rl, R2), uveden do pohybu ve směru na hlavní drážku (12) a za ~tím ůčelém^je^-'slisován mezi jiednoukolmo k ose víka ' (16) orientovanou (3) a jednou k' ní radiálně ven klínovitou (25} rozbíhavou (6) plochou formovacího nástroje.
2. 2. Způsob k dalšímu zpracování uzavíracího víka z plechu, především drážkového víka pro nápojové dózy nebo takového, u kterého je víko vyseknuté z rovného plechu a zformováno mezi formovacími nástroji, a sice s centrální plochou víka (10), která přechází přes poloměr zakřivení (Rl, R2) do radiální vnitřní stěny (13) hlavní drážky (12) vykazující okraj, víka, a u kterého je k dalšímu zpracování materiál· plochy víka v oblasti poloměru, zakřivení uveden do pohybu lisovacím tlakem za redukce tloušťky plechu, vyznačující se tím, že je k dalšímu zpracování materiál plechového víka v kruhovité pásové oblasti (20, 24) plochy víka (10) hraničící v podstatě radiálně uvnitř s poloměrem zakřivení (Rl, R2) uveden do pohybu, a sice tak, že v kruhovité pásové oblasti plochy víka redukce tloušťky plechu ^_(2'8“, 29) ž místa nej menší zbytkové'^- tíouš ťky—(-2-1-)—-ve— směru--radiálně ven k hlavní drážce (12) trvale (21, 22, 25) ubývá.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že zároveň s redukcí tloušťky plechu kruhovité pásové oblasti (20) plochy víka (10) působí na dno drážky (12) tlak přenesený za tahového napětí ve směru osy víka (16) radiální vnitřní stěnou drážky (13) tak, že je podporován tok materiálu z kruhovité pásové oblasti přes poloměr zakřivení (Rl, R2) stejně jako napnutí a uspořádání radiální vnitřní stěny (13) drážky.
4. 4. Způsob podle jednoho ze zmíněných nároků, při< kterém je při průběhu (zatlačování) materiál vytlačován směrované radiálně ven přes zakřivení (11, Rl, R2) do usměrňovaného vnitřního ramene· (13) drážky (12) .
5. 5. Způsob podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že poté co je materiál víka v kruhovité pásové oblasti plochy víka uveden do pohybu, je poloměr zakřivení (Rl, R2) ploštěním (35, 40) kruhovité pásové oblasti (20, 24) nebo jeho části zmenšován (obr.4) .
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že při ploštění je lisována (35,40) pouze oblast kruhovitého pásu, blízká poloměru zakřivení (R2), který má větší zbytkovou tloušťku (29).
7. 7. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tlakový ostřik dna drážky (12) probíhá poté, co byl ploštěním (35,40) zmenšen poloměr zakřivení (R1,R2) kruhovitého pásového dílu (20, 24, nebo jeho části.

   _: θ., 2pušo6^podTer~náro-ku--l--nébo 2,---vyznačující -se - tí m, — že tlakový ostřik dna drážky (12) probíhá, zatímco, je poloměr zakřivení (Rl, R2) zmenšován ploštěním (35, 40) kruhovitého pásu (20, 24) nebo jeho části.
8. 9. Zařízení k opracování se sadou nástrojů (2, 3), která má v kruhovité pásové oblasti (20, 24) průběh obrysu a protichůdného obrysu (5, 6, 3), který 2 místa nejmenší vždáTénošti '(28) mezi obrysem-'(5, 6) - a protichůdným .„obrysem._________ (3, radiálně ven trvale (21, 22, 25) přibývá (29) a radiálně dovnitř je utvářený tak (5), že téměř žádný materiál není v 'tomťó^smieru”výt 1acovat eInýr—— —
9. 10. Zařízení k opracování podle nároku 9, u kterého je radiálně vně průběhu obrysu a ' protichůdného obrysu sady nástrojů (2, 3) zřízen mezi obrysem nástroje (2j - a. -.....

   protichůdným obrysem . nástroje (3) prstovitý kruhovitý ovladač (8,34).