DE2043898A1 - Verfahren zum Verschließen von Behal tern aus sprödem Material durch metallische Verschlußteile - Google Patents

Description

BBC

BROWN, BOVERi & ClE-AKTIENGESELLSCHAFT

MANNHEIM BRÖWNBOVERI

E 1191, Mappen-Nr. 600/70 * 2043898

Verfahren zum Verschließen von Behältern aus sprödem Material durch metallische Verschlußteile

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschließen von Behältern aus sprödem Material, wie beispielsweise Glasflaschen mit zumindest teilweise aus Metall bestehenden Verschlußteilen, bei dem die Verschlußteile durch Anwendung der Stoßstromtechnik verformt werden.

Verfahren zur Verformung von Metall mit Hilfe magnetischer Felder sind allgemein bekannt. Bei diesen Verfahren hat man sich bemüht, möglichst hohe magnetische Kräfte auf das zu verformende Werkstück einwirken zu lassen. Es wurden hierzu Stoßstromanlagen gebaut, deren Kondensatoren auf hohe Spannungen aufgeladen wurden, und außerdem bemühte man sich, die verwendeten Magnetspulen möglichst induktionsarm zu gestalten. Die magnetischen. Kräfte und Kraftanstiege, die mit solchen Stoßstromanlagen zur Verformung von Werkstücken erzeugt werden können, sind außerordentlich hoch.

Durch die offengelegte deutsche Patentanmeldung 1 532 501 ist bekannt geworden, Flaschen mittels Kronkorken zu verschließen. Nach diesem Verfahren wird ein Metallband, gegebenenfalls mit einem weiteren Band aus einem Dichtungsmaterial, über die öffnungen der Flaschen hinweggeführt. Oberhalb der Flaschenöffnung ist eine Magnetspule angeordnet, die mit einem Stromstoß beaufschlagt werden kann. Wird durch diese Magnetspule ein Kondensator entladen, so wird durch die auftretenden magnetischen Kräfte eine Scheibe aus dem Metallband ausgestanzt und gleichzeitig so verformt, daß sie als fester Verschluß an der Öffaaung der FlaschfPllegt.

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Dieses Verfahren weist einen wesentlichen Nachteil auf. Zum-Ausstanzen und zum Verformen der Verschlußscheibe sind sehr rasch ansteigende Magnetfelder erforderlich, was auch von anderen Metallverformungsverfahren mittels magnetischer Kräfte bekannt ist. Da nun die Öffnung der Glasflasche beim Aufbringen des Verschlusses als Widerlager für die bei der Verformung auftretenden Kräfte dient, reicht die mechanische Festigkeit, insbesondere die Stoßfestigkeit, der Flasche hierzu häufig nicht aus.

Ein hoher Ausschuß ist die Folge. Dieser. Nachteil wird besonders deutlich, wenn man moderne Einwegflaschen aus Glas betrachtet, die heute mit immer dünneren Wandstärken hergestellt werden.

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Verformung des Verschlußteils zu schnell erfolgt. Dann kann nämlich die Luft unter dem Verschlußrand nicht ausreichend schnell entweichen, so daß ein sicheres Verschließen nicht mehr gewährleistet ist.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile des eben geschilderten Verfahrens zum Verschließen von Behältern zu vermeiden.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, das über die Öffnung des Behälters ein vorgeformter Verschlußteil aufgesetzt wird, daß das obere Ende des Behälters zusammen mit dem aufgesetzten Verschlußteil dem Kraftfeld einer Spule ausgesetzt wird, das durch die Entladung eines Kondensators durch die Spule hindurch erzeugt wird, dessen Kapazität so bemessen ist, daß die zur Verformung erforderliche Energie bei einer Spannung von maximal 1 kV speicherbar ist.

Dieser Lösungsweg beruht auf folgenden Gedanken: Versuche haben gezeigt, daß Behälter aus sprödem Material, wie beispielsweise Glasflaschen, den Kräften und Stoßbelastungen häufig

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nicht standhalten können, die beim magnetischen Verformen von Metallteilen angewendet werden müssen. Um diese magne- . tischen Kräfte auf ein erträgliches Maß herabzusetzen, ist es erforderlich, die Stromanstiege kleiner zu machen, wodurch auch die Kraftanstiege kleiner werden. Hierzu bieten sich mehrere Möglichkeiten an. Da der Stromanstieg und somit der Kraftanstieg der Zeitkonstanten des Schwingkreises proportional ist, der aus dem Kondensator und aus der Magnetspule gebildet wird, kann der Stromanstieg sowohl durch Erhöhung der Induktivität als auch durch Erhöhung der Kapazität des Stromstoßkondensators vergrößert werden. Eine Erhöhung der Induktivität ist ungünstig, weil hierdurch der Anteil, der ohmschen Verluste erhöht wird. Die erreichbaren maximalen Stromstärken werden dadurch herabgesetzt. Außerdem besteht bei Vergrößerung der Induktivitäten die Gefahr, daß bei einer Stoßentladung zu hohe Spannungsspitzen auftreten, da die Stromzuführung zur Spule durch nicht abgeschlossene Kabel erfolgt und somit die Gefahr von Reflexionen besteht.

Vergrößert man dagegen die Kapazität des Kondensators, so werden diese Nachteile vermieden. Man kann dann einerseits die Stromanstiegsgeschwindigkeiten herabsetzen, während auf der anderen Seite der maximale Stromwert nicht beeinträchtigt wird.

Wie groß die Kapazität im einzelnen zu wählen ist, hängt von der Form und der Gestalt des Verschlußteiles ab. Überraschenderweise hat man gefunden, daß sich Behälter aus sprödem Material, wie Glasflaschen, dann sicher mittels der Stoßstromtechnik verschließen lassen, wenn man den Kondensator so bemißt, daß in ihm die zur Verformung erforderliche Energie bei einer Spannung von maximal 1 kV gespeichert werden kann. Die Kraftanstiegsgeschwindigkeiten sind dann klein genug, daß die Behälter ihnen gewachsen sind, während die erzielbaren Maximalströme insgesamt zur Verformung noch ausreichen. Dieses muß auch deswegen als überraschend angesehen werden, weil die bisherigen Versuche zur Metallverformung mittels der

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Stoßstromtechnik auf besonders hohe Kraftanstiegsgeschwindigkeiten abzielten.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; die Figur zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Stoßstromverformungsanlage.

Wie aus der Figur hervorgeht, ist eine Spule 1 mit einem Kondensator 2 über ein Schaltglied 3 verbunden. An den Klemmen 4, 5 des Kondensators 2 ist ein steuerbares Ladegerät 6 angeschlossen, das den Kondensator 2 bei geöffnetem Schaltglied 3 auf eine Spannung U auflädt, die erfindungsgemäß einen Wert von 1 kV nicht übersteigt. Beim Schließen des Schaltgliedes 3 fließt in dem von der Spuleiund dem Kondensator 2 gebildete'n Stromkreis ein Stoßstrom i„+» der in der Spule 1 ein magnetisches Feld induziert, welchem das obere Ende eines zu verschließenden Behälters 8 mit einem aufgelegten, metallischen Verschlußteil 9 ausgesetzt wird. Der metallische Verschlußteil 9 ist in einer solchen Weise vorgeformt, daß er der Innen- oder Außenwand des Behälters 8 im Bereich der öffnung

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den Verschlußteil 9 einwirkenden magnetischen Kräfte wird dieser an der Öffnung 7 gegen die Außenoder Innenwand des Behälters 8 gepreßt und bleibend verformt. Zur Verbesserung der Dichtwirkung kann zwischen dem Verschlußteil 9 und der Öffnung 7 des Behälters 8 ein geeignetes Dichtelement eingelegt sein.

Das Schaltglied 3 ist in der Zeichnung als mechanischer Schalter dargestellt; in bevorzugter Weise sind hierfür jedoch Thyristoren vorgesehen, die von einer nicht dargestellten Zündspannungsquelle angesteuert werden.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zum Verschließen von Behältern aus sprödem Material, wie "beispielsweise Glasflaschen, mit zumindest teilweise aus Metall bestehenden Verschlußteilen, bei dem die Verschlußteile durch Anwendung der Stoßströmtechnik verformt werden, dadurch gekennzeichnet, daß über die Öffnung (7) des Behälters (8) ein vorgeformter Verschlußteil (9) aufgesetzt wird und daß das obere Ende des Behälters (8) zusammen mit dem aufgesetzten Verschlußteil (9) dem Kraftfeld einer Spule (1) ausgesetzt wird, das durch die Entladung eines Kondensators (2) durch die Spule (1) hindurch erzeugt wird, dessen Kapazität so bemessen ist, daß die zur Verformung erforderliche Energie bei einer Spannung von maximal 1kV speicherbar ist.

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