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Verfahren zum Befestigen eines mit einer Öffnung versehenen Streifens
an ein Blech o.dgl. aus verformbarem Material ----------------------------------------------------
Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befestigen eines Teiles an beispielsweise
einem Blech aus verformbarem ketall und bezweck insbesondere eine Befestigungsart,
die keine besonderen Befestigungsmittel erfordert und die Blechfläche. nicht unterbricht.
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Obwohl die Erfindung für die Verbindung zweier aneinanderliegender
Streifen oder Bleche verwendbar ist, ist erfindungsgemäss besonders daran gedacht,
dass das Blech verformbar ist und die Wandung eines Flüssigkeit enthaltenden Behälters
ist. Da die Verbindung das Ble. nicht unterbricht, entfällt das Problem, die Verbindung
flüssigkeitsdicht zu machen.
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:.t Insbesondere soll die Erfindung angewendet werden bei der tLerstellung
von dünnwandigen Behältern mit Aufreißstreifen zur Entfernung eines Endes-des .Behälters,
z.B. um Zugösen. an Aufreißstreifen zu befestigen.
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Bei Büchsen oder Behältern für Fruchtsäfte und ähnliche Getränke und
Nahrungsmittel, die durch die Atmosphäre verderben, ist es sehr erwünscht, dass
die Deckel oder Wandungen der Büchsen Einreisslinien haben bzw.Abreißstreifen bilden,
an denen Zugösen befestigt werden, so dass mit der, Abreißstreifen der Deckel oder
die (Plandung ohne den Gebrauch eines Büchsenöffners o.dgl. entfernt werden .
kann.
Das Problem, die Zugösen an den Abreißstreifen in der Massenfabrikation zu befestigen,
ist aber bisher nicht zufriedenstellend gelöst worden.
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Aus mancherlei Gründen wird davon abgesehen, Nieten o.dgl. Befestigungsmittel
zur Befestigung der Zugösen am Deckel zu verwenden, weil in solchen Fällen der Deckel
oder die Wandung durchschlagen wird, so dass ein Durchtritt der Flüssigkeit möglich
ist. Man hat auch Punktschweissung für diesen Zweck vorgeschlagen, aber ohne Erfolg.
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Man hat auch für die 3efestigung der Zugösen an dem durch -Einkerbungslinien
gebildeten Abreißstreifen der Deckel ein Kaltverschweissen vorgeschlagen. Dieses
K.altverschweissen hat sich aber bisher für die gewerbliche Herstellung von Büchsen
aus verschiedenen Gründen nicht als zufriedenstellend erwiesen.. Einmal müssen die
aneinanderliegenden Flächen, die kaltverschweisst werden sollen, sorgfältig gereinigt
und vorbereitet werden, und zu diesem Zweck hat man Bürsten o.dgl. verwendet, die
aber die zu verschweissen Flächen abkratzen. Diese lierstellu.ngsweise ist auch
schwer in TJassenproduktlon zu verwenden. Beim Kaltverschwessen müssen auch die
aneinanderliegenden Plächen frei von Verunreinigungen, beispielsweise Staub o.dgl.,
Vein, und dies ist bei der Massenproduktion schwer erreichbar. So hat sich praktisch
ergeben, dass kaltgeschweisste Verbindungen nicht zuriedenstellen. Eine kaltverschweisste
Verbindung hält beispielsweise eine Beanspruchung von 1,9 - 1,9r '--g aus, aber
dies genügt nicht für das Abreissen eiries Abreißstrcifens, wo die Zugöse eine Kraft
von wenigstens 2,25 kg ausübt. Man hat für eine Verbindung zwischen einer Zugöse
und einer Behälterwand vorgeschlagen, aus der Behälterwand
ein Auge
zu formen, das wie ein Niet wirkt und die Zugöse und die Behälterwand miteinander
verbindet. Dabei wurde das Auge durch eine Öffnung der Zugöse gesteckt und dann
mit einem Werkzeug abgeflacht, derart, dass der äusserste seil des Auges sich umbog.
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Diese Verbindung war nicht zufriedenstellend, weil sich das Auge durch
das Werkzeug axial verkürzte, so dase sich das äussere Ende des Auges selbst umbog,
d. h. die oberen und unteren Wandteile der_Umbiegung wurden in einem weiten '5exeich
eng aneinandexgedrückt. Da ausserdem beim Umbiegen das aetall sich sowohl dehnte
als auch zusammendrückte, riss die Umbiegungslinie ein oder brach. Soweit kein Bruch
eintrat, stellte in jedem Fall die Umbiegungslinie eine schwache Stelle dar, die
dann brach, wenn auf die Verbindung Kräfte ausgeübt wurden, wie beispielsweise durch
eine Zugöse. Die Zugöse trennte sich also vom Behälter, bevor der Aufreißsteifen
vom Behälter entfernt war.
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Bei -'ruck war die Fläche der Behälterwandung unterbrochen, und der
Behälter konnte dann nicht verschlossen werden-. Aus diesen Gründen haben die Verbindungen
einer Zugöse mit dem Deckel oder mit der Behälterwand keine Anwendung gefunden.
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Gemäss der Erfindung wird für die Verbindung in dem Blech, d.h. beispielsweise
in dem Büchsendeckel, ein hohles Auge ausgebildet, das in die Öffnung des zu befestigenden
Streifens eingesteckt und dann verformt Wird, derart, dass Teile des Auges über
dem Umfang der Öffnung zu liegen kommen.
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Erfindungsgemäss wird das Auge derart geformt, däss_ seine Querwand
gepresst wird, so dass das hlatexial ins Fliessen kommt und eine Wulst bildet, die
sich. über den Streifen erstreckt rund um den umfang der Öffnung.
Es-braucht
also in dem Büchsendeckel oder in der Behälterwandung keine Öffnung gebildet zu
werden,, und deshalb entsteht keine Leckstelle, wie das der hall ist, wenn besondere
Befestigungsglieder verwendet werden.. Bei der erläuterten Verbindung wird die Zugöse
mit dem Ende-.des -Aufreißstreifens verbunden, und diese Verbindung ist fest genug,
um den Beanspruchungen bei Betätigung der ' Zugöse zu widerstehen. Eiri"Bruch des
Auges kann nicht vorkommen. . Gemäss der Erfindung wird die Zugöse gelocht, und
in dem Deckel wird ein steilwandiges Auge mit dem gleichen Umriss wie =das Loch
gebildet, ";-nd dann wird die Zugöse auf den Deckel gelegt, und das Auge in die
Öffnung ein-' geführt, worauf das Material der Querwandung des Auges unter Druck
ins 11'ließen gerät und eine nach auseen gerichtete Wulst bildet, die über den Kanten
der Öffnung -zu liegen kommt und auf diese Weise die Zugöse und den Aufreißst,reif'en
miteinander verbindet. ' Die@°.:7ulst wird dadurch gebildet, dass sich die Querwandung
des Auges verdünnt, und das Llaterial nach der Seite fließt. Da ein umbiegen und
ein Falten des u.aterials nicht stattfindet, können Brüche oder schwache Stellen
nicht entstehen. Die gebildete Wulst verstärkt das Ganze. Bei der-Herstellung wird
ein Segment des Behälterdechels verformt, und diese Verformung ist grösser als das
nachher gebildete Auge. Das Segment wird dann bei der Bildung des Auges gepresst
und in seinen Abmessungen verringert und erhält eine neue form. Das gebildete steilwandige
. Auge hat eine Querwandung von im wesentlichen gleichmässiger Dicke und ist dicker
als die Wandstärke des Segmentes. Es enthält soviel ,aterial; dass während der Wulstformung
Material zur Seite fließen kann.
Zur Verbindung der Zugöse und zum
Erreichen des Materialflusses der Querwandung des Auges wird ein Amboss im Innern
des Auges verwendet, an den sieh die untere Seite der Querwandung des Auges anlegt,
und der Amboss stützt diese Querwandung gegenüber der oberer Fläche der Zugöse ab.
Dieser Amboss verhindert eine axiale Verkärzung des Auges und arbeitet mit dem hammerartigen
Werkzeug oder Gesenk zusammen, das den Iäaterialfluß hervorruft. Bs'entsteht also
eine Verbindung einer Zugöse mit einem Behälter mit einer-Wulst, die über der Öffnung
der Zugöse liegt. An dem Funkt der grössten -aeanspruchung bei Öffnung des Behälters
ergibt sich also eine vergrösserte Festigkeit. Die obenerwähnten Nachteile der bekannten
Anordnungen sind vermieden.
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Die Massenherstellung erfolgt nach folgenden Arbeitsstufen #, 1) aus
einem Blech werden Abschnitte für mehrere Deckel gebildet, 2) in den Deckelabschnitten
werden Vertiefungen ausgebildet, 3) die Vertiefungen werden umgeformt in steilwandige
Augen, 4) die Deckelabschnitte werden eingekerbt entlang Aufreißlinien.
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Die Zugösen selbst werden in zwei Abschnitten hergestellt, und zwar
la) aus einem Metallstreifen werden die Abschnitte der Aufreißstreifen mit je einer
Öffnung gebildet,
2a) die Zugösen werden aus dem Streifen heraus:gestanzt
Dann folgendie Verfahrensschritte 5 bis B.
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5) die Zugösen werden auf die Deckelabschnitte aufgesetzt, und die
Augen der Deckelabschnitte werden durch die Öffnungen der Zugösen- gesteckt, 6)
die Augen werden über die-Ränder der Öffnungen der Zugösen ausgebreitet zwecks Verklemmung
der Zugösen mit den Deckelabschnitten, 7) dann werden die Deckelabschnitte aus dem
Blech herausgestanzt, 8) zum Schluss werden die Kantender Deckel aufgerauht.
Die
Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert.
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Fig.l zeigt schaubildlich den oberen Teil einer Büchse mit der erfindungsgemässen
Anordnung, Fig.2 zeigt den Büchsendeckel von oben mit dem duster der Aufreisslinien,
Fig.3 zeigt den ersten Schritt für die Herstellung, der darin besteht, dass in dem
Deckel eine schräge Vertiefung eingebracht wird, Fig.$ zeigt in vergrössertem Maßstab
und im Querschnitt, wie die Vertiefung mittels Gesenken geformt wird, Fig.5 zeigt
den Deckel von eben nach omformung der Vertiefung in ein stark abgesetztes Auge,
I'ig.6 zeigt schaubildlich die Gesenke für die Bildung des Auges, -Fig.7 zeigt schaubildlich
das untere-Gesenk gemäss Fig.6, Fig.8 zeigt den -eckel nach Einkerbung, und wie
das Auge auf dem vorderen Ende des Aufreiss-Streifens liegt, Fig.9 zeigt schaubildlich
in vergrössertem Maßstab, wie das Gesenk die Aufreisslinien in dem Deckel einschneidet,
Fig.10 zeigt die metallene Zugöse für den Abreißstreifen,
Fig.ll
zeigt stark vergrössert einen Schnitt nach Linie 11-11 der Fig.10, und wie die Zugöse
_ eine Raupe bildet, die um die Kante der Öffnung in der Zugöse herumläuft und diese
verstärkt, Fig.12 zeigt in vergrössertem Maßstab und im Schnitt, wie die Zugöse
auf den Deckel gelegt wird, mit in der Öffnung d'e.r Zugöse liegendem Auge, und
wie die Gesenke-das Augeverformen' Fig.13 entspricht der Fig.l2 und zeigt, -wie
das obere Gesenk die Zugöse gegen den Deckel drückt,' Fig.l¢ zeigt in. ähnlicher
Weise, wie das obere Gesenk das Auge zur Anlage an die Zugöse bringt' Fig.15 entspricht
der Fig.2 und zeigt eine andere Formgebung des Auges, Fig.16 zeigt die aufeinanderfolgenden
Betriebsvorgänge für die Massenherstellung der erfindungsgemässen Büchsendeckel,
-Fig..T7 entspricht der -Fig.14-und zeigt eine andere Formgebung der Zugös , . _
Fig.1S zeigt den Querschnitt einer zeichnerischen Darstellung einer mikrofotognafiaohen
Vergrösserung der Vertiefung,.
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Figo19 zeigt in gleicher Weise im Querschnitt das gebildete Auge,
_
Fig.20 entspricht der Fig.15, wobei das- Auge um 900
gedreht
ist, Fig.21 ist ein ähnlicher Querschnitt durch ,die Zugöse, Fig.22 zeigt im Quersch4itt
die Wirkung des Gesenkes bei der Bildung des Auges in einem Zwischenstadium Fig.23
ist ein Teilschnitt und zeigt eine andere Herstellungsart, Fig.24 zeigt im Querschnitt
die Zugöse bei einer Herstellung gemäss der Pig.23, Fig.25 zeigt in vergrössertem
Maßstab die Verbindung . der Zugöse mit dem Deckel und Fig.26 zeigt im Querschnitt
eine Keilverbindung der Zugöse.
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Die Büchse 20 gemäss Fig.l kann aua einer üblichen Metalllegierung
bestehen und ist, wenigstens an einem Ende, durch einen.Deokel 22 abgeschlossen,
der ebenfalls aus einer Metall-Legierung besteht. Gewöhnlich werden solche Büchsen
aus einer Aluminium- oder Stahllegierung hergestellt je nach der in der Büchse aufbewahrten
Ware. Der Deckel 22 ist entlang den Linien 24 eingekerbt, so dass ein spiralförmger
Aufreißätreifen 25 entsteht, der an dem Umfang des Deckels herumläuft, derart, dass
bei Entfernung des .Aufreißstreifens der ganze Deckel von der Büchse gelöst
wird. In Fig.2 ist das vordere Ende des Streifens 25 mit 26 bezeichnet, und
an diesem Ende ist das eire Ende einer dünnen Zugöse 28 befestigt., die einen Handgriff
für die Entfernung des Abreißstreifens bildet.
Die Zugöse 28 liegt
mit ihrer äusseren Fläche normalerweise an dem Büchsendeckel an, so dass das Aufstapeln
der Büchsen beim Versand nicht gestört ist. Die Zugöse 28 hat eine Öffnung 30, dessen
eine Kante 31 geradlinig verläuft und in der Nähe des vorderen Endes 26 des Abreisestreifens
eine Querlinie mit geringer Festigkeit bildet. Wenn man das freie Ende der Zugöse
anhebt, dann wird diese Zugöse um die Kante 31 der Öffnung 30 gebogen. Beim Entfernen
des Büchsendeckels wird die Bugöse nach oben gebogen und dient dann als Handgriff,
um den Abreißstreifen von dem Deckel zu entfernen und damit den Deckel von der Büchse.
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Die Zugöse 28 hat weiter eine Öffnung 32 (vgl.Fig.10), in die ein
Teil des Deckels eingreift, und wie aus Fig.ll hervorgeht, hat die Öffnung 32.ene
herumlaufende Rippe 34, die den Rand der Öffnung versteift. Wie aus=Fig.l1 hervorgeht,
verläuft' der innere Umfangsteil 35 schräg. Wie aus den Fig.l und 2 ersichtlich,
erstreckt sich ein Auge. 36 am vorderen Ende 26 den Äbreißetreifens 25 durch die
Öffnung 32 der Zügöee-28, und dieses Auge ist abgeflacht ünd nach auswärts gedrückt,
so da$s eine Wulst 36a (Fig.14 und 17) entsteht, die über der oberen Fläche
der Zugöse 28: liegt und so den Randteil der Zugöse gegen den Abreißstreifen
25 drückt.
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Die Verbindung zwischen: der Zugöse 28 und dem Deckel 22 zeigt am
besten die Fig.14. Die Umfangswandung.-38 des Auges 36 ist nach aussen gedrückt,
so daes sie bündig an der Aussenfläche des abgeflachten Teiles 25 anliegt. Die Querwandung
37 des Auges 36 ist abgeflacht und bildet eine Wulst 36a, der,den die Öffnung 32
-umschreibenden Randteil überlappt und so wenigstens dienen Randteil dicht gegen
den darunterliegenden Deckel: 22 drückt.
Das Auge 36 wird in zwei
Stufen hergestellt, wobei die erste Stufe darin besteht, dass in dem Deckel eine
kreisförmige Vertiefung gebildet wird. Diese Vertiefung ist in Fig.3 mit 40 bezeichnet,
und die Fig.4 zeigt, wie diese Vertiefung mittels zweier Gesenke 42, 44 gebildet
wird. Das Gesenk 42 hat einen kreisförmigen Ausschnitt 45 mit entsprechender Tiefe
und bildet die Vertiefung, und das Gesenk 44 hat eine Wölbung 46, die das Metall
des Deckels 22 in den Ausschnitt 45 eindrückt. Die Gesenke 42 und 44 haben zur.
Folge, dass sich das Metall des Deckels in der Vertiefung 40 verdünnt. Die Vertiefung
40 ist in allen Teilen--etwas grösser als das Auge 36.
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Dann wird die Vertiefung 40 zwischen ein oberes Gesenk 48 und ein
unteres Gesenk 50 gelegt, wie in Fig.6 dargestellt. Das obere Gesenk 48 hat eine
flache Ringfläche 52 und einen mittleren Hohlraum 54, der die Abmessungen des Auges
hat. Die Abmessung des Hohlraumes 24 ist so, dass die obere Fläche der Querwandung
37 des Auges 36 nicht behindert wird. Das untere Gesenk 50 hat eine flache Arbeitsfläche
55 und einen Vorsprung 56, der die Abmessungen des Auges hat. Wenn sich die beiden
Gesenke 48 und 50 schliessen, dann bilden sie die Vertiefung 40 in das kleinere
stark abgesetzte Auge 36 um, wobei die Seitenwandungen dieses Auges senkrecht zur
Ebene des Deckels 22 verlaufen. Iyie aus Fig.5 ersichtlich, hat das Auge 36 ovale
Form und füllt die Öffnung 32 der Zugöse 28 aus.
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Bei der Verformung fliesst das Nietall der Wandung der Vertiefung
radial nach innen, so dass ein verdickter Wandteil entsteht, auf den die Gesenkflä.chen
nicht einwirken. Die Wanddicke der gesamten Querwandung 37 des Auges.36 ist also
grösser.
Nach Bildung des Auges 36 in dem Deckel 22 (Fig.5) kann
nun der Deckel eingekerbt-werden zwecks-Bildung des Aüfreiss-"streifens 25 (Fig.d).
Zwecks Bildung: des Aufre_ßetreifens' wird der Deckel 22 auf eine Unterlage 60 gelegt
(Fig..9) ulid dann kerbt ein Werkzeug 46 das Metall entlang den Linien 24 in die
aus Fig.l ersichtliche Spiralform. Wenn die Dicke des Deckels 22 0,2 mm beträgt,
dann kann das Metall in einer Tiefe von 0,125 mm eingekerbt werden. Die Tiefe der
Einkerbung hängt auch von der Metallegierung ab undvon der in der Jüchse-befindlichen
Ware.
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Dann wird der Deckel 22 gemäss Fig.12 auf ein unteres Gesenk 64 gelegt;
wobei der Amboßteil 65 eines unteren Gesenkes 64 das Innere des Auges
36 ausfüllt. Die Zugöse 28 liegt so auf dem Deckel 22, dass sich das Auge 36 durch
die Öffnung 32 der Zugöse erstreckt. Die Gesenke 66*und 6¢ verringern dann die Dicke
der Wandung 37 des Auges 36.
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Das obere Gesenk 66 besteht aus einem Stempel 68 und aus elnem@unter
Federbelastung stehenden ringförmigen Gesenkteil 70, wobei das Gesenk 66 in einer
Bohrung 72 des Gesenkteiles 70 gleitet. Der Querschnitt des Stempels 68 und der
Bohrung 72 entsprechen der Form des Auges 36. Bei der in Fig.14 gezeigten Anordnung
sind die Abmessungen aber etwas grösser als die des Auges. Die Bohrung 72 endet
in einem Ausschnitt 74, der so gross ist, dass die Rippe 34 der Zugöse 28 frei liegt,
wie aus Fig.l¢ ersichtlich. Das Gesenkteil 70 schliesst gegen das untere Gesenk
64 ab (Fig.13); und auf diese Weise wird zunächst die Zugöse 28 fest gegen den Deckel
22 gedrückt im Bereich um das Auge 36 herum. Dann wird die Zugöse 28 fest gegen
den Deckel 22 gehalten, und der Stempel 68 wirkt wie ein Hammer schnell auf die:
Querwandung 37 des Auges 36 ein, so dass die ` Wandung 3'7 gegen den Amboßteil
65 des unteren Gesenkes 64-gedrückt
wird. Dadurch wird das Metall
der Querwandung 37, wie aus Fig.14 hervorgeht, nach aussen gepresst und berülit
die Innenflächen der Rippe 34. Die ausgeübte Kraft soll so gross sein, dass das
Metall der Wandung 37 in allen Richtungen radial nach auswärts fließt, wie dies
in Fig.14 mit den Pfeilen 75 angedeutet ist. Dadurch entsteht die Wulst 36a, die
dicker ist als die nunmehr dünner gewordene Querwandung 37.
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Da die 'öhe des Auges etwas grösser ist als die Dicke der Zugöse 28,
flacht der Hammerschlag die Wandung 38 nach aussen ab und bringt diese Wandung 38
in Druckberührung mit der Aussenfläche des schrägen Randteiles 35 der Zugöse* Dadurch
vergrössert sich die Einklemmung durch den Wulst 36a, und es entsteht eine mechanische
Verbindung, die die Zugäse 28 auf dem Deckel 22, der Büchse festhält. Es hat sich
gg'zeigt, dass die Abflachung :des Randteiles 35 der Zugöse den weiteren Vorteil
hat, dass ein Brechen oder Einschneiden der Seitenwandung 38 durch den Rand verhindert
wird.
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Trotzdem die Verstärkungsrippe 34 die Verbindung ver-
| stärkt und auch die Zugöse im Bereich der@Gffnung 32 ver- |
| sieh |
| stärkt, hat eaktisch ergeben, dass die Verstärkungs- |
rippe 34 auch fortgelassen werden kann. In einem solchen Fall ist dann der Einschnitt
74 des Gesenkteiles 70 kleiner' wie aus-Fig.17 ersichtlich, sonst aber sind auch
in diesem Fall die Verformungsvorgänge die gleichen, wie vorher beschrieben, und
die Wulst 36g liegt über dem Randteil der Öffnung 32, wie aus Fig.17 ersichtlich,
und die Wandung 38 liegt unter Druck an dem schrägen Randteil 3-5. Bei dem Deckel
22° nach Fig.15 sind die Öffnung in der Zugöse 28w und das Auge 36' krßisföxmig,_mit
einem weggenommenen Segment. Die Form_des Auges 36( ist also, wie- '
-auch
bei dem Auge 36, nicht gleichförmig, so dass sich die Zugöse nicht um das Auge drehen
kann. Das Auge kann praktisch aber auch kreisförmig sein, oder auch eine andere
Form haben.
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Fig.16 zeigt die Arbeitsfolge für die Herstellung in Massen. In der
ersten Arbeitsstufe wird ein langer Streifen 76
aus einer Aluminiumlegierung
zick-zackförmig geschnitten und absazweise durch mehrere Gesenke geführt, die Deckel
78 aus dem Streifen herausstanzen, ohne dass aber .diese Deckel von dem Blech getrennt
werden. In der nächsten Arbeitsstufe bilden.mehrere Gesenke der in-l@i-g:4 gezeigten
Art Vertiefungen 40 in den Deckeln 78. In der dritten Arbeitsstufe werden diese
Vertiefungen 40 in stark abgesetzte Augen 36 umgeformt mittels mehrerer Gesenke,
wie in den Fig.6 und 7 gezeigt. In. der nächsten Arbeitsstufe bilden mehrere Gesenke
die Einkerbungslinien, die die Abreißstreifen 23 begrenzen.
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In einem anderen Arbeitsgang werden aus einem Metallstreifen 82 mit
einer Dicke von-etwa0938 -mm die Zugösen 84 hergestellt. Jede dieser Zugösen hat
die vorher erläuterte Öffnung 30, die die Umbiegung der Zugösen erleichtert, sowie
die vorher erwähnte durch Rippen verstefte'Öffnugng 32, in die das Auge 36 der Büchse
22 eingreift. In der fünften Arbeitsstufe werden aus'dem Streifen 82 die Zugösenformen
84 ausgeatanzt,und so entstehen die Zugösen 28, -die, von den Sohneidgesenken auf
die Augen 36 des Bleches 76
aufgebracht werden, wein Fig.16 in gestrichelten
Linien 85 angedeutet. In der sechsten Arbeitsstufe werden die Augen 36 abgeflächt
und ausgebreitet durch mehrere Gesenke, wie in den Fig.12 - 14 geteigt, wodurch
die Zug-. ._ äsen 28 fest auf dem Abre:,ßstreifen 23 verklemmt werden.
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In der nächsten Arbeitsstufe werden die Deckelformen 78 eus dem Blech
76 ausgestanzt; worauf die einzelnen Deckel---22
gebrauchsfertig
zur Verfügung stehen. Schliesslich werden die Deckel 22 an der Kante mit einem Werkzeug
86 zugeschnitten und aufgerauht zwecks Befestigung der Umfangskanten an den zylindrischen
Büchsen.
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Aus den Fig.l - 1`l ist also ein neues Verfahren ersichtlieh, um ein
erstes streifenartiges Element an einem zweiten streifenartigen Element zu befestigen,
beispielsweise um eine Zugöse an einem Büchsendeckel zu'befestigen, woraus sich
dann eine neuartige Büchse ergibt. Das zweite streifenartige Element, d.h. der Büchsendeckel
wird zunächst an einer vorbestimmten Stelle mit einer konischen Vertiefung versehen,
und die Abmessungen dieser Vertiefungen werden verringert, so dass sich ein steil
abgesetztes Auge ergibt, das länger ist als die Dicke der Zugöse, und. dessen Querschnitt
und Form einer Uffnung in der Zugöse entspricht.
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Auf diese Weise kann das erste Element, d.h. die Zugöse, auf das zweite
gelegt werden, wobei sich das Auge durch die Öffnung des ersten Elementes erstreckt.
Bei der Herstellung des Auges entsteht eines Querwandung, deren Grösse dicker ist
als die Viandung der zunächst geformten Vertiefung. Erstreckt sich das Auge durch
die Öffnung der Zugöse, dann wird die Querwandung heruntergedrückt, und das Material
nach auswärts gedrückt, wobei die Wandung starr auf dem ersten Element aufruht.
Auf diese Weise. wird eine ringförmige Wulst gebildet, deren Wandstärke grösser
ist als die der nunmehr dünneren Querwandung.
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Die Wulst liegt über der Kante der Öffnung, und auf diese Weise werden
die Elemente miteinander verbunden. Die Dicke der Wulst vergrössert sich fortschreitend
von einem Punkt einwärts der Umfangskante, und diese Dickenver -grösserung erstreckt
sich bis zu der senkrechten Wandung des Auges, das an der `Jandung der Öffnung anliegt.
.Zur
weiteren Erläuterung der.Brfindung dienen-die-Fig.18 - 26.
Die Fig.18 ißt die zeichnerische Darstellung einer ver-: -grösserten Mikroaufnahme
eines- Querschnittes der Vertiefung . 40. Die Wandung der Vertiefung
40 verringert
sich ein wenig, verglichen mit der ursprünglichen Dicke-des Deckels 22, sie ist
aber im-Bereich der Vertiefung selbst etwa gleichmässig. Bei Verwendung einer Aluminiumlegierung
als Material für die Büchse ist die Wanddicke der gebildeten Vertiefung über den
Bereich der Vertiefung gleich und nur wenig geringer als die Dicke des Deckels 22.
Im Querschnitt hat die Vertiefung einen linearen Teil 100, der in einen gekrümmten
Scheitelteil 102 übergeht. Der ganze Querschnittsbereich gemäss Fig.l4 ist wesentlich
grösser als das danach gebildete Auge gemäss den-Fig.19 und 20.
| Bei Deckeln für Aluminiumbüchsen mit der üblichen Dicke |
| von 02 mm: wird die Vertiefung 40 im zentralen Seheitel |
| meisten |
| (vgl:A-in Pig.18) am deformiert, und zwar etwa um das |
| 2:1/2,bis 3-fache-der vertikalen Höhe des Auges. |
Die Fig.22 zeigt Gesenke 104 und 105 ähnlich denen in-Fig.6. Die Gesenke sind hier
in einer Zwischenstellung während der Formung des Auges dargestellt. Da die Vertiefung
40. eineetwas geringere Wandstärke: hat als der Deckel 22, kann-infolge der geringeren-Dicke
des Deckels rund um den etwas dünneren Ringteil der Vertiefung das Metall während
der Herstellung, der Vertiefung nicht nach -aussen fliessen. Schli-eesen sich die-
Gesenke 104- und 106, dann wird das Metall der Vertiefung gewellt, wie mit 108 bezeichnet,
und das luaterial in der Vertiefung wird in ein kleineres, durch .den Hohlraum bestimmtes
Volumen zus.ammengedrückt. Zusätzlich kann ein iaderbelaetetes ringförmigen Gesenk
110-.verwendet werden., um vor der Schliessung des Gesenkes 104. auf den Deckei
22-einzuwirken. Nach Schliessung der Gesenke 104 und 106 (vgl,.Fig.6)- werden die
in 6g..22 gezeigten
Wellungen geglättet, und das Nietall der.Vertiefung
40 fließt nach innen und in den Hohlraum des oberen Gesenkes 104, und auf diese
Weise wird das Auge geformt. Der Hohlrauen in dem oberen Gesenk ist tiefer als das
Formglied des unteren Gesenkea, so dass der freie Fluß des Metalle zwecks Bildung
der Querwandung des Auges unbehindert ist. Dieser.freie Fluß wird nicht nur durch
die Wirkung der Gesenke erreicht, sondern euch infolge der Wirkung des obenerwähnten
kreisförmigen Ringes., Die Fig.19 und 20 sind vergrösserte zeichnerische Darstellungen
von Mikrofotografien des Querschnitte eines aus der Vertiefung gebildeten ovalen
Auges. Das Auge ist hier allgemein mit 112 bezeichnet. Die Querwandung 114 des Auges
hat auspraktisohen Gründen gleichbleibende Dicke. Infolge des oben beschriebenen
Metallflusses bei der Formung des Auges ist die Wandstärke der Querwandung 114 wesentlich
grösser als die Wandstärke der Vertiefung 40.
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de nach dem verwendeten Metall kann die Wand 114 nicht nur dicker
werden, sondern auch etwas ballig, wenn man die Fläche des unteren Gesenkes entsprechend
ausbildet. Die Verdickung der Wandung 114 muss aber betrachtet werden sowohl hinsichtlich
der Wanddicke der Vertiefung 40 als auch hinsichtlich der Dicke den Büchsendeckels
22e Die sich durch die Formung. ergebende Dicke der Wandung 114 kann, also je nach
dem für die Büchse benutzte Material und der Dicke des Büchsendeckels
22 etwas variieren. Das Auge 112 hat also einen hohlen Teil seitwärts der
Ebene des Büchsendeckels 22 und hat eine vertikale Länge, gemessen von der Fläche
des Deckels 22 bis-zur oberen Fläche der Querwandung 114, die grösser ist als die
Dicke der Zugöse 28a, insbesondere im Bereich der Kante der Öffnung 3^ a.
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Die Figl26 zeigt das in Fig.17 dargestellte Hämmern den
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Auges zwecks-Befestigung der Zugöse am Büchsendeckel.. Hier ist ein unteres Gesenk
120 mit einer ringförmigen Fläche 192 gezeigt, die an der unteren Fläche
des Büchsendeckels 22 anliegt. Das Gesenk 1:20 hat weiterhin einen Amboss 124, der
sieh nach oben erstreckt und in das vorgeformte Auge passt, derart, dass während
des Hämmerns die Querwandung abgestützt ist.
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Über dem Auge liegt die Zugöse 126, und das Auge liegt in der Öffnung
128. Die Kante der Öffnung kann, wie bei 130 und--132, abgerundet sein, um zu verhindern,
dass eine Kräftekonzentration entsteht, oder das Metall des Büchsendeckels eingeschnitten
wird. Entsprechend dem r Ring 70 in Fig.17 ist hier ein Fressring 134 vorgesehen,
der ein Hammergesenk-136 umgibt:
| Der Ring 134 hat einen ringförmigen Hohlraum 138 solcher |
| Abmessung, dass das lwährend des Hämmerns frei. fließen |
kann. Die Oberfläche'140 des Ambosses 124 kann leicht konvex sein, während- die
Fläche
142 des Stempels 136 flach ist und senkrecht zur Bewegung des Stempels
verläuft. Die Form des Ambossen.124 in Querrichtung ist ungefähr gleich der Form
des Stempels 136 in Querrichtung. Der Stempel 136-wird an die Querwandung 114 angedrückt,
wobei die letztere vom Amboss 124 abgestützt ist und zweckmässig über der oberen
Fläche der Zugöse 126 liegt. Durch den Stempel 136 wird das Materiale radial nach
aussen gedrückt, -bis es überöder Fläche-der - Zugöse 126 liegt.
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.Auf diese Weise werden die-Zugöse und der Büchsendeckel. miteinander
verbunden.
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Biege-oder-Druckkräfte in der ringförmigen Seitenwandung-144 werden
so stark vermindert oder treten garnicht auf.
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Die Verbindung zwischen Zugöse und Deckellist fest, so dass .
sich
Zugöse und Deckel nicht voneinander trennen können, trotzdem das Deckelmaterial
verhältnismässig dünn ist, beispielsweise nur eine Dicke von 0,03 mm hat.
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Aus Fig.21 ist zu eräehen, dass die Dicke der Querwandung 114 wesentlich
geringer geworden ist infolge: des ITachauswärtsfließens des Metalls. Der Abstand
B in Fig.19 und der Abstand C in Fig.21 sind ungefähr gleich, woraus hervorgeht,
dass eine ringförmige Verformung der Wandung 148 nicht aufgetreten ist, und dass
auch ein Auftreten von Biege- und Druckkräften vermieden war, d.h. ein Falten der
Segmentwandung des Auges jenseits der Zugöse ist vermieden worden, und damit ist
auch ein Bruch des Materials an der äusseren ringförmigen Begrenzung der Wulst 146
vermieden. Das Hämmern dient erstlinig dazu, die Wulst 146 zu erzeugen, die über
der Kante der Öffnung liegt. Die Wandung 148 ist infolge der Bildung der Wulst 146
gekrümmt, so dass die Wulst 146, der Deckel 122, und die innere Wand 148 die Kante
der Öffnung der Zugöse aufnehmen. Die Querwand 114 soll nicht mehr verdünnt werden
als die Aufreißlinien in dem Deckel 22.
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Die Kraft bei dem Hämmern muss sorgfältig gesteuert werden, insbesondere
wenn der Büchsendeckel aus einem sehr dehnbaren Nietall besteht, beispielsweise
aus einer Aluminiumlegierung. Wenn die Hammerkraft ungenügend ist, fließt das Metall
nicht nach außen, und es entsteht keine richtige Wulst. Andererseits kann eine zu
grosse Hammerkraft ein zu grosses radiales Fließen des Metalles zur Folge haben.
Fig.21 zeigt die beste Wulstbildung, und hier ist: die Wanddicke der Wulst 146 wesentlich
grösser als die Dicke der Querwandung 114. Der Metallfluß beim Hämmern hat sowohl
die Wandung 3,48 des Auges als auch die Wulst verdickt.
Die Fig.23
zeigt eine -andere Ausführung..Hier hat.,:ein unteres Ges:enkteil 160 einen
sich .nach oben exstreekenden Amboss -162, der ebenso wirkt., wie vorher -beschrieben.-
, . Das Hämmern. erfolgt durch den Stempel 164:. Der Stempel 164 hat jedoch ausser
der Hammerfläche 166,- di,e auf, den Amboss 168 einwirkt und das Tretall
nach außen; fließen lässt, zwei etwa lineare, sich nach unten erstreckende -Anschläge
170 un:d 172., Auch hier kann rund um:den Stempel 164 herum ein Gesenkring 174 vorgesehen
sein.
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Wenn .die Querwandung 11-q. gehämmert wird, fließt das Metall nach
außen.-- Jedoch begrenzen die Anschläge 170 und L72 das Nachaußenfließen des vetalls,
so dass im Bereich der Verbindung Verdickungen 176 und 178 entstehen. Diese VVerdickungeb
176 und 178 verlaufen parallel zu den Verbindungsseiten und wirken als Verstärkungen
der Befestigung des Auges=, insbesondere bei der Beanspruchung beim Öffnen der Büchse.
Aus diesem Grunde sollen die Verdickungen 176 und 78 parallel zur Bewegungsrichtung
der Zugöse liegen.
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Die Fig.24 erläutert weiterhin die Fig.23.
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Die Fig:25 zeigt-in vergrössertem Maßstab einen Teil der Verbindung
mit dem-Büchsendeckel. Di-e Längsachse der Zugöse'180 ist'mit 182 bezeichnet..In
dem Deckel 186 ist neben der mit 188 bezeichneten Verbindung eine Einkerbung 184
vorgesehen. Die Zugöse 180 hat eine Nase
190, die dicht neben einem Segment
der Einkerbung 184 liegt. Die Nase 190 liegt in geringem Abstand von der Verbindung
188 und dient beim Öffnen :als Verschmlenkpunkt: , Zunächst, ,#r& der Teil 189
von Hand nach oben gebogen, dann wird eine Zugkraft ausgeübt entlang der Achse 182
gegen die Versahwenkachse 190. Da die Einkerbung 184 nahe an der'
| Verbindung 188 liegt, konzentriert sich die Kraftanwendüng |
| am Schnittpunkt der Achse 182 und der :@inke-rbungsliriie, |
| wodurch die Entfernung des Deckels noch-leichter vor sich |
| geht. Gegebenenfalls kann die Zugöse 180 zweok's Ver- |
| stärkung des Handhabungsteiles durch-die-Glieder 192 ver- |
| stärkt werden. _. |
| De Erfindung kann auch angewendet werden :bei einem
ab- |
| geschlossenen Behälter, bei dem wenigstens eine 1@etäll- |
| wandurig einen Aufreißstreifen hat mit Linien geringerer |
| Dicke, und wobei am. vorderen Ende eine -kleine Zugöse vor- |
| gesehen ist; so dass bei -Abtrennung des Abreißstreifens |
| die Viändung geöffnet wird. |