DE19805837C1 - Verfahren zur Wärmebehandlung mittels Laserstrahlung - Google Patents
Verfahren zur Wärmebehandlung mittels LaserstrahlungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Wärmebehandlung von
Werkstücken mittels Laserstrahlung, nämlich auf die Wärmebe
handlung metallischer Werkstücke, denen mittels der Energie
der Laserstrahlung Wärme zugeführt wird.
Die Deckel von Behältern für Getränke oder Lebensmittel,
also Dosen oder Büchsen, werden üblicherweise aus Weißblech
oder aus Aluminiumblech hergestellt. Es sind auch Gebinde
bzw. Behälter in Gebrauch, die aus Weißblech bestehen, jedoch
mit einem Deckel aus Aluminium verschlossen sind. Das Öffnen
eines Deckels bzw. die Herstellung einer Öffnung in einem
Deckel erfolgt mit einer Zuglasche, die außen auf dem Deckel
befestigt ist und angehoben werden kann. Außerdem ist im Dec
kel in der Nähe der Zuglasche eine Sollbruchstelle vorhanden.
Beim Anheben der Zuglasche wird die Sollbruchstelle über ei
nen Hebelarm der Zuglasche eingebrochen und die Zuglasche
bzw. die Dosenlasche kann mit einer Kraft F hochgezogen wer
den, wobei sich der Dosendeckel von der Sollbruchstelle aus
gehend öffnet, so daß eine vorbestimmte Dosenöffnung ent
steht.
Die Sollbruchstelle, im Deckel wird dadurch hergestellt,
daß ein Preßwerkzeug die Dicke des Deckels durch Pressen bzw.
Prägen reduziert, und zwar z. B. auf ca. 1/3 der Ausgangsdic
ke. Infolgedessen kann die Zuglasche mit ihrem Hebelarm die
Sollbruchstelle zerstören, wenn die Zuglasche hochgezogen
wird.
Durch die Werkstoffreduzierung mittels Prägens entsteht
allerdings eine Materialverfestigung, nämlich eine Kaltverfe
stigung durch die die Kraft F zum Öffnen der Sollbruchstelle
in nachteiliger Weise ansteigt.
Aus den Patent Abstracts of Japan, C-72, 1980, Vol. 4,
No. 16, JP 54-153714 A ist es bekannt, ein gegossenes Rohr
einer plastischen Deformation in eine ovale Form zu unterzie
hen. Anschließend wird dieses Rohr einer rekristallisierenden
Wärmebehandlung unterzogen. Im Rohrinneren innerhalb eines
gedachten Bereichs ausgebildete Verformungen werden herausge
schnitten.
Außerdem ist es bekannt, siehe Eckstein, Hans-Joachim:
Technologie der Wärmebehandlung von Stahl, 2. stark überarb.
Aufl. Leipzig: VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie,
1987, S. 153, 154, Werkstücke mit Laserstrahlung zu behan
deln, wobei eine Strukturumwandlung in strahlungsabsorbieren
den Schichten des Werkstücks erfolgt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren zur Wärmebehandlung metallischer Deckel von Dosen,
Büchsen od. dgl. Behälter zu schaffen, mit dem die Kraft F zum
Zerstören der Sollbruchstelle und damit zum Öffnen des Dec
kels bzw. zur Herstellung einer Öffnung im Deckel reduziert
wird.
Die vorstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren
zur Wärmebehandlung metallischer Deckel von Dosen, Büchsen
od. dgl. Behältern, bei dem eine Sollbruchstelle des Deckels,
die durch ein ihren Werkstoff auf einen Teil seiner Dicke re
duzierendes Zusammenpressen hergestellt ist, mit Laserstrah
lung über die Rekristallisationstemperatur ihres Werkstoffs
erwärmt wird.
Für die Erfindung ist von Bedeutung, daß die mit dem
Preßwerkzeug durchgeführte Kaltverfestigung des Deckelwerk
stoffs im Bereich der Sollbruchstelle beseitigt wird. Die
Energie der Laserstrahlung führt zu einer Erwärmung des Dec
kelwerkstoffs, die bis über die Rekristallisationstemperatur
des Deckelwerkstoffs getrieben wird. Infolgedessen wird der
kaltverfestigte Werkstoff erweicht und die Erweichung führt
zu einer Gefügeneuordnung des Deckelwerkstoffs im erwärmten
Bereich, so daß die Kaltverfestigung des Werkstoffs entspre
chend der Einwirkungsdauer der Laserstrahlung beseitigt und
damit die Kraft F zum Aufbrechen der Sollbruchstelle gesenkt
wird. Mit Hilfe der Zuglasche kann die Sollbruchstelle leich
ter aufgebrochen werden. Das Öffnen des Deckels ist dadurch
erleichtert.
Das Verfahren wird zweckmäßigerweise so durchgeführt,
daß die Erwärmung der Sollbruchstelle über die gesamte Dicke
des Werkstoffs der Sollbruchstelle erfolgt. Es erfolgt die
maximal mögliche Reduzierung der Aufbruchkraft in Strahlungs
richtung, da der gesamte bestrahlte Werkstoff rekristallisie
ren kann.
Eine Optimierung der Rekristallisierung wird auch da
durch erreicht, daß die gesamte von der Sollbruchstelle ein
genommene Deckelfläche erwärmt wird. Beide vorbeschriebenen
Maßnahmen gemeinsam führen dazu, daß die Kraft F zum Aufbre
chen der Sollbruchstelle soweit wie möglich reduziert wird.
Es ist des weiteren vorteilhaft, wenn der Strahlfleck
der Laserstrahlung auf dem Deckel dem Umriß der Sollbruch
stelle angepaßt ist. Es steht dann ein Optimum der Energie
der Laserstrahlung für die Rekristallisation zur Verfügung.
Dieses Optimum stellt ein Maximum dar, wenn der Strahlfleck
die gleiche Form aufweist, wie der Umriß der Sollbruchstelle.
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß der
Strahlfleck der Laserstrahlung auf dem Deckel teilringartig
ist. Ein teilringartiger Strahlfleck ist insbesondere für
teilringförmige Sollbruchstellen geeignet. Derartige Soll
bruchstellen und damit teilringartige Strahlflecken sind im
Hinblick auf diejenigen Deckelöffnungen vorteilhaft, die nur
einen Teilbereich des Dosendeckels einnehmen, so daß ein
teilringartiger Strahlfleck diesem Teilbereich besonders gut
angepaßt ist bzw. ihn teilweise umschließt. Damit ergeben
sich vorteilhafte Verteilungen der Kräfte beim Aufbrechen der
Sollbruchstelle mit einer mehr oder weniger punktförmigen
bzw. teilbereichsförmigen Zuglasche.
Es ist vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, daß
der Strahlfleck der Laserstrahlung auf dem Deckel aus mehre
ren Laserstrahlen zusammengesetzt wird. Ein aus mehreren La
serstrahlen zusammengesetzter Strahlfleck läßt sich vielfäl
tiger verwenden. Beispielsweise können alle Laserstrahlen
deckungsgleich strahlen, so daß also jeder Einzelstrahlfleck
auf dieselbe Stelle des Deckels strahlt. Es wird eine ent
sprechende Summierung der Wärmewirkung der Einzelstrahlen er
reicht. Die Laserstrahlen können aber auch mit voneinander
abweichend angeordneten Einzelstrahlflecken angewendet wer
den, die gemeinsam einen zusammenhängenden Strahlfleck bil
den, mit dem auf die Sollbruchstelle eingewirkt wird. Der
Strahlfleck ist dann üblicherweise unter Überlappung der Ein
zelstrahlflecken gebildet. Die Sollbruchstelle kann abwei
chend von einem Einzelstrahlfleck ausgebildet werden bzw. es
ist nicht erforderlich, den Strahlfleck mit optischen Mitteln
einer vorgegebenen Form einer Sollbruchstelle anzupassen.
Das Verfahren kann so durchgeführt werden, daß die Er
wärmung der Sollbruchstelle bei einem aus Weißblech bestehen
den Deckel erfolgt. Bei einem aus Weißblech bestehenden Dec
kel ist die Kaltverfestigung üblicherweise besonders nach
teilhaft, insbesondere im Vergleich zu Aluminium, so daß das
Verfahren hier besonders augenfällige anwendungstechnische
Vorteile hat.
Die Erwärmung der Sollbruchstelle kann mit geeigneten
Lasern erfolgen, beispielsweise mit Gas- oder mit Festkörper
lasern. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, das Verfahren so
durchzuführen, daß die Erwärmung der Sollbruchstelle mit ei
nem Diodenlaser erfolgt. Diodenlaser ermöglichen eine Strahl
formung entsprechend der Geometrie der Sollbruchstelle des
Dosendeckels in besonders einfacher Weise.
In Ausgestaltung des Verfahren ist es dann möglich, die
ses so durchzuführen, daß die Laserstrahlung eines Laser
strahls oder mehrerer Laserstrahlen eines Diodenlasers mit
Diodenstacks und/oder Diodenbarren erzeugt wird. Die einzel
nen Laserdioden der Diodenstacks und/oder der Diodenbarren
können dem Bedürfnis des Verfahrens entsprechend nach einem
einzigen oder nach mehreren Laserstrahlen entsprechend einge
setzt werden. Es ergibt sich eine entsprechende Flexibilität
des Verfahrens, bei dem insbesondere auf die Geometrie der
Sollbruchstelle des Dosendeckels Rücksicht genommen werden
kann, aber auch auf eine Energieverteilung im Strahlfleck
bzw. im Bereich der Sollbruchstelle.
Verfahrenstechnisch ist es vorteilhaft, wenn der Dioden
laser als Bestandteil eines Preßwerkzeugs verwendet wird, das
die Sollbruchstelle des Deckels herstellt. Der Diodenlaser
und das Preßwerkzeug bilden dann eine Baueinheit, die in ein
facher Weise gehandhabt werden kann. Insbesondere nimmt der
Diodenlaser an allen Bewegungen des Preßwerkzeugs teil, so
daß grundsätzlich keine Positionierungsprobleme des Diodenla
sers in bezug auf das Werkstück bzw. wegen der Positionierung
der Laserstrahlung relativ zur Sollbruchstelle entstehen. Der
Anschluß des Diodenlasers an eine Steuerung ist auch im Ein
satzbereich eines Preßwerkzeugs unproblematisch. Mechanische
Beanspruchungen können vom Diodenlaser ferngehalten werden,
so daß auch von daher keine Bedenken gegen den Einsatz des
Diodenlasers als Bestandteil eines Preßwerkzeugs bestehen.
Das Verfahren der Anwendung eines Diodenlasers als Be
standteil eines Preßwerkzeugs kann dadurch optimiert werden,
daß der Diodenlaser in einem einer Prägefläche benachbarten
Preßwerkzeugbereich angeordnet wird, der mit der Prägefläche
über einen Strahlendurchlaß in Verbindung steht. Infolgedes
sen können im Bereich der Preßwerkzeugfläche alle notwendigen
Manipulationen durchgeführt werden, um den Deckel durch Prä
gung in die vorbestimmte Form zu bringen. Unabhängig davon
befindet sich der Diodenlaser in einem Bereich, der für den
Preßvorgang nicht benötigt wird, so daß der Diodenlaser ent
sprechend geschützt eingesetzt werden kann.
Das Verfahren muß so durchgeführt werden, daß es einer
Massenfertigung gerecht wird, weil die Dosendeckel Massenfer
tigungsartikel sind. Es ist daher vorteilhaft so zu verfah
ren, daß die Erwärmung der Sollbruchstelle nach deren Pressen
in einem Arbeitsgang erfolgt. Dadurch wird der zeitliche Auf
wand zur Erwärmung der Sollbruchstelle auf ein Minimum redu
ziert.
Es ist üblich, daß Dosendeckel eine Ringprägung erhal
ten, mit der die Öffnung des Deckels vorbestimmt wird. Bei
spielsweise eine dem Rand nahe Ringprägung bei festem Dosen
inhalt, um diesen möglichst einfach und vollständig entnehmen
zu können. Bei flüssigem Doseninhalt wird nur ein geringer
Teil der gesamten Deckelfläche geöffnet werden müssen, so daß
der Doseninhalt ausgegossen bzw. getrunken werden kann. In
allen Fällen ist es jedoch vorteilhaft, das Verfahren so
durchzuführen, daß als Sollbruchstelle ein Ringabschnitt ei
ner Ringprägung des Dosendeckels verwendet wird. Es braucht
dann nicht die gesamte Ringprägung rekristallisiert zu wer
den, sondern nur ein der Sollbruchstelle entsprechender Ring
abschnitt. Dieser kann dann mit vergleichsweise geringem
Kraftaufwand aufgebrochen werden, während die Ringprägung im
übrigen nach dem Aufbrechen der Sollbruchstelle in üblicher
Weise aufgezogen wird.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen Deckel einer Dose,
Fig. 2 eine schematische Querschnittsdarstellung der Dose
der Fig. 1,
Fig. 3 das Detail X der Fig. 2,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Ringprägung
mit einer durch Teilstrahlflecken mehrerer Laser
strahlen überdeckten Sollbruchstelle,
Fig. 5 eine Aufsicht auf ein Preßwerkzeug in Arbeitsrich
tung,
Fig. 6 einen Querschnitt durch ein Preßwerkzeug in sche
matischer Darstellung, und
Fig. 7 einen Diodenlaser mit mehreren Laserdioden.
In den Fig. 1, 2 ist ein Behälter 11 dargestellt, nämlich
eine Büchse mit nicht dargestelltem, insbesondere festem In
halt, der ein Lebensmittel sein kann, beispielsweise ein
Brotbelag. Der Behälter ist durch einen Deckel 10 verschlos
sen, der fest mit dem Behälter 11 verbunden ist. Damit der
Inhalt des Behälters 11 entnommen werden kann, muß der Deckel
10 geöffnet werden können. Hierzu ist eine nahe dem Rand 22
angeordnete Ringprägung 21 vorhanden. Sämtlicher Deckelwerk
stoff innerhalb der Ringprägung 21 kann entfernt werden. Dazu
ist es notwendig, die Ringprägung 21 zu zerstören, zumindest
an einer Stelle, um von hier ausgehend den Deckel aufzuzie
hen. Für die Zerstörung dient eine Zuglasche 23 mit einem
Griffloch 24. Die Zuglasche 23 ist an einer Befestigungsstel
le 25 nahe der Ringprägung 21 am Deckel 10 befestigt. Fig. 2
bzw. deren Detail X in Fig. 3 zeigen einen Befestigungsniet
26, der aus dem Deckelwerkstoff herausgearbeitet ist und die
Zuglasche 23 am Deckel 10 festhält. Die Zuglasche 23 ist mit
einem Hebelarm 27 ausgerüstet, der in die unmittelbare Nähe
der Ringprägung 21 ragt.
Fig. 3 zeigt, daß die Werkstoffdicke des Deckels 10 im
Bereich einer Ringprägung 21 reduziert ist. Im Bezug auf die
Dicke D des Deckelwerkstoffs ist die Teildicke d etwa nur
1/3. Diese Dickenreduktion ist durch Zusammenpressen des
Werkstoffs erfolgt, nämlich mit einem Preßwerkzeug 16, mit
dem die Ringprägung 21 hergestellt ist. Die geringere Wand
stärke hat zur Folge, daß der Dosendeckel 10 hier vorzugswei
se zu zerstören ist. Dieser Zerstörung dient der Hebelarm 27
der Zuglasche 23. Der Bereich, in dem die Zuglasche wirksam
werden kann, ist eine Sollbruchstelle 12. Das Anheben der
Zuglasche 23 wird dazu führen, daß der Hebelarm 27 diese
Sollbruchstelle zerstört, so daß der Prägering 21 an dieser
Stelle einreißt. Ein weiteres Hochziehen der Zuglasche 23
führt dann zu einem weiteren Einreißen des Deckels 10 längs
des Prägerings 21, so daß praktisch der gesamte Deckel 10
entfernt wird. Der in der Nähe des Randes 22 der Dose 10 be
findliche Deckelrest 10' bleibt mit dem Behälter 11 verbun
den, da er mit dem Behälterrand 11' verbördelt ist. Dieser
Deckelrest 10' behindert die Entnahme des Inhalts des Behäl
ters 11 praktisch jedoch nicht.
Das Dünnerprägen des Prägerings 21 hat jedoch die be
schriebene Wirkung der Kaltverfestigung, so daß das Aufreißen
des Deckels in diesem Bereich teilweise erschwert wird. Die
Wandstärke des Deckels im Bereich der Ringprägung 21 muß da
her stärker reduziert werden, als es an sich notwendig wäre.
Um diesen Nachteil auszugleichen, wird die Sollbruchstelle 12
erfindungsgemäß mit Laserstrahlung über die Rekristallisa
tionstemperatur ihres Werkstoffs erwärmt, so daß dieser er
weicht, seine Gefügeordnung entsprechend geändert und die
Kaltverfestigung beseitigt wird. Die Kraft zum Aufbrechen der
Sollbruchstelle 12 kann daher reduziert werden. Falls es auf
eine Kraftreduktion im Vergleich zu bestehenden Deckelver
schlüssen nicht ankommt, kann im Bereich der Ringprägung 21
mit einer geringeren Dickenreduktion ausgekommen werden.
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung die Ringprägung
21 über einen Teilbereich ihrer gesamten Umfangslänge. In dem
dargestellten Bereich liegt die Sollbruchstelle 12, der im
Fall dieser Darstellung die Zuglasche 23 nicht zugeordnet
ist, um nicht die Darstellung von Maßnahmen zur Erwärmung der
Sollbruchstelle 12 zu beeinträchtigen. Die Sollbruchstelle 12
betrifft somit den gekennzeichneten Ringabschnitt 20. Inner
halb dieses Ringabschnitts 20 soll also durch Erwärmung des
Werkstoffs des Deckels 10 dafür gesorgt werden, daß die durch
das Zusammenpressen des Werkstoffs auf die Dicke d entstande
ne Kaltverfestigung beseitigt wird. Die Erwärmung erfolgt mit
Laserstrahlung. Die Laserstrahlung muß so auf die Ringprägung
21 gestrahlt werden, daß die Sollbruchstelle 12 zumindest in
einem Teilbereich über die Rekristallisationstemperatur ihres
Werkstoffs erwärmt wird. Fig. 4 zeigt eine Erwärmung der ge
samten Sollbruchstelle 12 durch Laserstrahlung. Die Laser
strahlen dieser Laserstrahlung sind nicht dargestellt. Es
wurden drei einzelne Strahlflecken 13 dargestellt, die je
weils auf einem Teil des Ringabschnitts 20 die Ringprägung 21
und damit die Sollbruchstelle 12 abdecken. Dementsprechend
ist der von den drei Strahlflecken 13 gebildete gesamte
Strahlfleck teilringartig. Die einzelnen Strahlflecken 13
brauchen dazu der Ringform der Ringprägung 21 nicht angepaßt
zu werden, weil sie etwas größer bemessen sind, insbesondere
breiter, als die Ringprägung 21. Die dargestellte Überlappung
der Strahlflecken 13 in den Bereichen 28 sorgt dafür, daß ei
ne gleichgehend intensive Erwärmung über die Länge des Ring
abschnitts 20 erfolgt bzw. eine Erwärmung, die eine erleich
terte Zerstörung der Sollbruchstelle 12 beim Anheben der Zug
lasche 23 gewährleistet.
Die Fig. 5, 6 zeigen wesentliche Teile eines Preßwerkzeugs
16. Es sind zwei maschinell relativbewegliche Stempel 16',
16" vorhanden. Der Unterstempel 16" besitzt einen zum Ober
stempel 16' hin vorspringenden Ring 29, der patrizenartig
wirkt. Er wirkt zusammen mit einer matrizenartig wirkenden
Ausnehmung 30 des Oberstempels 16'. Der Ringvorsprung 29 und
die Ringausnehmung 30 sind so aufeinander abgestimmt, daß
sich bei einem vollständigen Zusammenpressen der Stempel 16',
16" auf die Dicke D des Deckels 10 eine Reduktion der Dicke
des Werkstoffs des Deckels 10 im Bereich von Ringvorsprung 29
und Ringausnehmung 30 auf die Teildicke d ergibt.
Ein vorbeschriebenes an sich bekanntes Preßwerkzeug 16
hat die Besonderheit, daß es mit einer Laseranordnung zusam
mengebaut ist, nämlich mit Diodenlasern 14. Jeder Diodenlaser
14 ist quasi Bestandteil des Preßwerkzeugs 16, ohne dabei
selbst zwangsläufig am Preß- bzw. Prägevorgang teilnehmen zu
müssen. Er erzeugt die Laserstrahlung, mit der die kaltverfe
stigte Sollbruchstelle 12 rekristallisiert wird. Die Laser
strahlung wird aus dem Preßwerkzeugbereich 18, in dem der
Diodenlaser 14 angeordnet ist, durch einen Strahlendurchlaß
19 in den Verformungsbereich zwischen den Stempeln 15', 16"
geleitet, um dort die Erwärmung der Sollbruchstelle 12 vorzu
nehmen. Die Darstellung des Strahlendurchlasses 19 ist rein
schematisch. Es versteht sich, daß der Strahlendurchlaß 19 im
Augenblick des Zusammenpressens verschlossen sein muß, wenn
die Dickenreduktion des Deckels 10 erfolgt, und zwar so, daß
die Ringverformung 29 im Bereich des Strahlendurchlasses 19
ein Widerlager hat. Ein solches Widerlager kann beispielswei
se dadurch hergestellt werden, daß ein quer zur Bewegungs
richtung der Stempel 16', 16" beweglicher, nicht dargestell
ter Widerlagerblock mit einer der Ringausnehmung 30 entspre
chenden Kontur oberhalb des Ringvorsprungs 29 positioniert
wird. Eine solche Positionierung kann automatisch erfolgen,
beispielsweise durch Einschieben mit einer ortsfesten Schräg
fläche in einen in Fig. 6 nicht dargestellten Querkanal, der
zumindest den Strahlendurchlaß 19 durchsetzt.
Fig. 7 zeigt schematisch eine mögliche Ausgestaltung ei
nes Diodenlasers 14, der in einem Preßwerkzeugbereich 18 an
geordnet ist, welcher einer Prägefläche 17 benachbart ist.
Dieser Preßwerkzeugbereich 18 ist im wesentlichen die der
Prägefläche 17 gegenüberliegende Außenfläche des Oberstempels
16'. Hier kann der Diodenlaseranordnung z. B. aus drei Dioden
lasern 14 aufgebaut und angeordnet werden, die jeweils einen
der Laserstrahlen liefern, mit dem ein Strahlfleck 13 gemäß
Fig. 4 erzeugt wird.
Fig. 7 zeigt drei übereinander angeordnete Laserdioden
32, die in ihrer Übereinanderordnung auch einen Diodenstack
symbolisieren können. Des weiteren ist vorstellbar, daß meh
rere Laserdioden 32 vertikal zur Darstellungsebene hinterein
ander angeordnet sein können und somit eine Diodenzeile bil
den. Die von den Dioden 32 einer Zeile abgegebene Laserstrah
lung wird einem zylindrischen Kollimator 33 zugeführt und ein
kollimierter Laserstrahl 15' gelangt von einem solchen Kolli
mator 17 zu einem Umlenk- bzw. Fokussierspiegel 34. Der Fo
kussierspiegel 34 fokussiert Laserstrahlen 15 durch eine Aus
trittsöffnung 31' des Gehäuses 31 in den Strahlendurchlaß 19
und damit auf die Sollbruchstelle 12. Es ist ohne weiteres
aus Fig. 7 abzuleiten, daß die drei Laserstrahlen 15 jeweils
einen der Strahlflecken 13 in Fig. 4 bilden. Es ist aber auch
möglich, daß alle drei Laserstrahlen 15 auf denselben Strahl
fleck fokussiert werden. In beiden Fällen, vor allem aber in
letzterem, können strahlungformende Mittel 35 eingesetzt wer
den, beispielsweise Linsen, die die in Fig. 4 dargestellten
länglichen Strahlflecken erzeugen bzw. die einzelnen Strahlen
15 abweichend von einem deckungsgleichen Strahlfleck für alle
drei Strahlen z. B. nach Art der in Fig. 4 gewählten Darstel
lung über die Ringprägung 31 im Bereich der Sollbruchstelle
12 verteilen. Eine solche Verteilung kann allerdings auch da
durch geschehen, daß die Diodenlaseranordnung gemäß der Dar
stellung in Fig. 5 aus drei einzelnen Lasern 14 besteht, die
ihrerseits wieder Diodenstacks und/oder Diodenbarren sind
bzw. aufweisen. In diesem Fall läßt sich jeweils einer der
Strahlflecken 13 der Fig. 4 mit einem Laser 14 erzeugen.
Aus Fig. 5 ist abzuleiten, daß auch die gesamte Ringprä
gung 21 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden
könnte, falls das zum erleichterten Öffnen des Deckels ange
raten erscheint. Ein solches Verfahren oder zumindest eine
Rekristallisation über den größten Anteil des Gesamtumfangs
der Ringprägung 21 kann angeraten sein, wenn eine vergleichs
weise kleine Öffnung im Deckel 10 hergestellt werden soll,
beispielsweise eine Trinköffnung oder eine Öffnung zum Ein
schieben eines Strohhalms od. dgl. In diesem Fall muß durch
Anordnung mehrerer Laser 14 und/oder Strahlformung und/oder
Strahlverteilung für die erforderliche größere Überdeckung
der Ringprägung 21 gesorgt werden.
Claims (13)
1. Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Deckel (10)
von Blechbehältern (11), bei dem eine Sollbruchstelle
(12) des Deckels (10), die durch ein ihren Werkstoff auf
einen Teil (d) seiner Dicke (D) reduzierendes Zusammen
pressen hergestellt ist, mit Laserstrahlung über die Re
kristallisationstemperatur ihres Werkstoffs erwärmt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erwärmung der Sollbruchstelle (12) über die ge
samte Dicke (d) des Werkstoffs der Sollbruchstelle (12)
erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die gesamte von der Sollbruchstelle (12)
eingenommene Deckelfläche erwärmt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Strahlfleck (13) der Laserstrah
lung auf dem Deckel (10) dem Umriß der Sollbruchstelle
(12) angepaßt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Strahlfleck (13) der Laserstrah
lung auf dem Deckel (10) teilringartig ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Strahlfleck (13) der Laserstrah
lung auf dem Deckel (10) aus mehreren Laserstrahlen zu
sammengesetzt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Erwärmung der Sollbruchstelle
(12) bei einem aus Weißblech bestehenden Deckel (10) er
folgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Erwärmung der Sollbruchstelle
(12) mit einem Diodenlaser (14) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Laserstrahlung eines Laser
strahls (15) oder mehrerer Laserstrahlen (15) eines Dio
denlasers (14) mit Diodenstacks und/oder Diodenbarren
erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Diodenlaser (14) als Bestandteil
eines Preßwerkzeugs (16) verwendet wird, das die Soll
bruchstelle (12) des Deckels (10) herstellt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Diodenlaser (14) in einem ei
ner Prägefläche (17) benachbarten Preßwerkzeugbereich
(18) angeordnet wird, der mit der Prägefläche (17) über
einen Strahlendurchlaß (19) in Verbindung steht.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Erwärmung der Sollbruchstelle
(12) nach deren Pressen in einem Arbeitsgang erfolgt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß als Sollbruchstelle (12) ein Ring
abschnitt (20) einer Ringprägung (21) des Dosendeckels
(10) verwendet wird.
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