DE2116343A1

DE2116343A1 - Dosendeckel sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2116343A1
Application number: DE19712116343
Authority: DE
Inventors: Andrew George London Abraham
Original assignee: Metal Box PLC
Current assignee: Crown Packaging UK Ltd
Priority date: 1970-04-08
Filing date: 1971-04-03
Publication date: 1971-12-02
Also published as: GB1275344A; ZA711027B

Description

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PATENTANWÄLTE

^-INeLRJDORINe DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

The Metal Box Company Limited, 37 Baker Street, London WlA IAN / England

"Dosendeckel sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung"

Die Erfindung betrifft einen Dosendeekel oder dgl. mit einem durch eine Kerblinie begrenzten Aufreißbereich sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.

Zum leichten offnen von Dosen ohne Hilfsmittel ist es bekannt, in einem aus Metall bestehenden Dosendeckel einen Aufreißbereich durch eine Kerblinie zu begrenzen, an dem eine Grifflasche befestigt werden kann, mit deren Hilfe die iCerb linie zum Einbrechen gebracht und der Aufreißbereich von dem Deckel abgezogen werden kann, um eine Dose, an aer der Deckel befestigt ist, zu öffnen.

Die britische Patentschrift 1 04l 421 behandelt ausführlich das Kisiko eines Einbrechens beim Ausbilden einer einzelnen Kerblinie auf einer flachen Oberfläche eines DofiemJeckels mit Hilfe eines Kerbwerkzeuges von V-förmigem

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Querschnitt, dessen Querschnittsspitze eine kleine Abrundun^ aufweist. Zur Überwindung oder Verminderung dieses Risikos schlägt die britische Patentschrift vor, den Blechbereich, welcher an die Kerblinie angrenzt, in die Gestalt einer Sicke zu verformen, um positive Spannungen zu erzeugen, durch Vielehe, das Metall von dem Kerbwerkzeug weggeleitet wird, wenn dieses in das Metall eindringt. Hierdurch soll die plastische Verfor-P mung des Metalls verbessert oder unterstützt v/erden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten'Schwierigkeiten ohne die Notwendigkeit einer Verformung des Kerbbereiches in eine Sicke oder in einen Wulst zu vermeiden und gleichzeitig die Breite und die Tiefe der Kerbe zu verringern.

Diese Aufgabe wird bei einem Dosendeckel der eingangs näher bezeichneten Art gemäß der Erfindung so gelöst, daß auf jeder der sich gegenüberliegenden flachen Oberflächen des Deckels eine die Kerblinie bildende Kerbe vorgesehen ist, wobei die beiden Kerben einen V-förmigen Querschnitt mit abgerundeter Spitze aufweisen, und daß wenigstens eine der Kerben einen öffnungswinkel zwischen 90° und 130° und einen Spitzenradius von etwa 0,05 bis 0,13 mm .aufweist.

Hierdurch wird vor allem auch erreicht, daß ein Dosendeckel mit einer erheblich verminderten Kornverschiebung des Metalles gekerbt werden kann, wobei gleichzeitig eine Beeinträchtigung oder Beschädigung einer Lackschicht oder eines Zinnüberzuges auf dem

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Metall gegenüber den bisher bekannten Kerbmethoden vermieden oder doch weitgehend verringert wird.

Es ist zwar außer dem Verfahren nach der britischen Patentschrift 1 04l 421 auch bekannt, zwei Kerben auf sich gegenüberliegenden Seiten, also auf der Oberseite und der Unterseite des Dosendeckels, durch einen Quetschprozeß herzustellen, bei dem zwei sich gegenüberliegende Formelernente von trapezoidalem Querschnitt verwendet werden. Ein solches Verfahren ist jedoch nicht geeignet, um den zuletzt erwähnten besonderen Vorteil zu erzielen, da trotz der Verminderung der notwendigen Kerbtiefe das Auftreten einer plastischen Verformung in einem solchen Quetschprozeß relativ klein ist, wohingegen die Kornzerstörung sehr stark ist.

Die in der britischen Patentschrift 1 041 421 beschriebenen Verfanren sind im wesentlichen eher ein Kerb- als ein Quetschoder Stauclverfahren und bewirken in der Hauptsache einen plastischen rliefvvorgang des Metalles des Dosendeekels. Jedoch fuhrt die in Fig. 1 der genannten Patentschrift gezeigte Kethoue ;:u einem unerwünscht großen Quetschelement, wenn das Iverk- zeu_L in cias Metall eindringt.

x^in anderer alterer Vorschlag besteht darin, einen Wulst auf der: Joaemieoicel auszubilden, so daß' nicht das i-ietall hauptsächlich unter Zugspannungen befindet, worauf man eine Kerblinie aui' or.r Kuppe des Wulstes ausfünrt, wobei ein Werkzeug nut

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V-förmigem Querschnitt verwendet wird, das nur einen sehr kleinen Spitzenradius in der Größenordnung von etwa 0,013 ram.aufweist. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen in einem Schervorgang. Bei Abnutzung des Werkzeuges vergrößert sich jedoch der Spitzenradius, so daß die Wirkung wenigstens teilweise danach eine Kerbwirkung wird.

Im Gegensatz dazu sieht die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer einen Aufreißbereich begrenzenden Kerblinie in einem Dosendeckel oder dgl. vor, bei dem der Dosendeckel im Bereich der Kerblinie gleichzeitig von beiden Seiten her an sich gegenüberliegenden Stellen eingekerbt wird, wobei die Kerben mit einem V-förmigen Querschnitt mit abgerundeter Spitze hergestellt werden und wenigstens der einen Kerbe ein öffnungswinkel zwischen 90° und 130° und ein Spitzenradius von etwa 0,05 bis 0,13 mm erteilt wird:.

ψ· Zum Ausführen des neuen Verfahrens sieht die Erfindung weiter-hin vor, daß zwei sich gegenüberliegende Kerbwerkzeuge vorgesehen sind,, von denen wenigstens das eine auf das andere zu. und von: diesem, weg bewegbar ist,. daß beide Kerbwerkzeuge gleichzeitig auf einen Dosendeckel oder dgl. zur Einwirkung verbringbar sind, daß jedes Kerbwerkzeug einen Kerbabschnitt von V-förmigem Querschnitt und abgerundeter Spitze aufweist und daß wenigstensder eine Kerbabschnitt einen Querschnittswinkel im Bereich zwischen 90° und 130^Q und einen Spitzenradius zwischen 0,05 und 0,13 nun aufweist.

Die Werkzeuge können so angeordnet werden, daß ihre Kerbabschnitte sich im wesentlichen in Pluchtung in Richtung der relativen -Bewegung der Werkzeuge befinden. Jedoch ist auch eine geringfügige seitliche Versetzung der Kerbabschnitte gegenein-" ander möglich.

Dosendeckel nach der vorliegenden Erfindung können mit einem Zinnüberzug versehen sein, obwohl sie auch beispielsweise aus Aluminium bestehen können.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Teil eines Dosendeckels, in dem eine einseitige Kerbe in der bisher üblichen Weise vorgesehen ist.

Fig. 2 ist ein Schnitt durch einen Teil eines Dosendeckels gemäß' der Erfindung.

Fig. 3 ist ei,ne ähnliche Darstellung wie Fig. 2 und veranschaulicht schematisch die Herstellung des neuen Deckels.

Fig. 1 veranschaulicht eine Kerbausführung, die in der üblichen Weise in nur einer Seite des Dosendeckels eingearbeitet ist. Diese Kerbe wurde mit einem Kerbwerkzeug mit einem Kerbabschnitt hergestellt, welches eine Kerbe S von allgemein V-förmigem Querschnitt mit einem Winkel von etwa 90° erzeugt, wobei die verbleibende Dicke RT des Metalls etwa 1/3 der Dicke T des Aus-

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- 6 gangsmaterials ausmacht.

Fig. 2 veranschaulicht einen Teil eines mit Zinn überzogenen Dosendeckels, der gemäß der Erfindung gekerbt worden ist. Es wird aus der Figur deutlich, daß zwar die Dicke des stehenbleibenden Metalls RT weiterhin etwa 1/3 der Ausgangsdicke T des Metalls ausmacht, wobei jedoch das verbleibende Metall RT im wesentlichen in .der Mitte zwischen den beiden Außenseiten des Dosendeckels liegt und zwischen zwei Kerblinien Sl und S2 begrenzt wird, die wesentlich flacher als die Kerblinie S sind und die eine Breite Wl aufweisen, die wesentlich kleiner als die Breite W der Kerblinie S ist. In einigen Fällen wurden bisher Kerblinien durch ein Werkzeug hergestellt, welches eine trapeziodale Kerblinie mit einem Winkel von etwa 50° einschließt. In diesen Fällen ist die Breite W allgemein größer als in Fig. 1. Es wurde jedoch gefunden, daß beim Kerben eines Deckels gemäß Fig. 2 das Volumen des von jeder Kerblinie Sl und S2 verdrängten Metalls um etwa 17# kleiner ist als bei einer einzigen Kerblinie mit einem öffnungswinkel von 90° und etwa um 20$ kleiner als bei einer einzigen Kerblinie von trapeziodalem Querschnitt und einem Winkel von 50°. Die Kornverschiebungen des Metalles sowie die Beeinträchtigung des Zinnüberzuges oder des Lacküberzuges auf dem Deckel sind damit wesentlich kleiner bei Anwendung des KerbVerfahrens nach Fig. 2, als bei den bisher bekannten Verfahren.

Nachfolgend wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Her-

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stellung einer Kerblinie in einem Dosendeckel gemäß der Erfindung anhand der Fig. 3 erläutert. Die Vorrichtung umfaßt zwei Kerbwerkzeuge 1,2, von denen wenigstens das eine in Richtung auf das andere beweglich ist, um Kerblinien durch ein gleichzeitiges Einkerben der zwei sich gegenüberliegenden flachen Oberflächen, d.h. der Oberseite und der Unterseite des Dosendeckels 7, auszubilden. Jedes Werkzeug 1,2 weist einen Kerbabschnitt auf, der V-förmig im Querschnitt ist und durch zwei konvergierende Seitenflächen 3,4 begrenzt ist und an seiner Spitze 5 einen Radius aufweist. Einer oder bei_^de Kerbabschnitte umfassen einen Winkel 6 im Bereich von 90° bis 130° und einen Spitzenradius im Bereich von 0,05 bis 0,13 mm. Abmessungen in diesen Bereichen ergeben eine wesentliche Verminderung der Kornverformung bei Anwendung des KerbVerfahrens gemäß der Erfindung, bei dem beide Seiten des Metallbleches gleichzeitig eingekerbt werden-

Der Winkel 6 wird in Abhängigkeit von der Dicke T des Ausgangsmetalls, der gewünschten verbleibenden Dicke RT, der Dicke der Zinn- oder Lackschicht und der erforderlichen Lebensdauer des Werkzeuges ausgewählt. Bei Verwendung von. mit Zinn überzogenen Blechen mit einer Dicke T von etwa O„25 mm und einer Restdicke RT von etwa 0,05 mm beträgt der bevorzugte Winkel etwa 110°.

Die auf diese Weise vorbereiteten Werkzeuge werden in eine Presse bekannter Art, die nicht gezeigt ist, so eingesetzt, daß sich die Kerbabschnitte im wesentlichen in gegenseitiger

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Fluchtung, bezogen auf die Richtung der relativen Bewegung der Werkzeuge, befinden, die in der Darstellung senkrecht verläuft. Das obere Werkzeug 1 wird an dem auf und ab bewegbaren Stößel der Presse und das untere Werkzeug 2 an der Basis der Presse befestigt, so daß dieses Werkzeug stationär angeordnet ist. Der Dosendeckel 7 wird dann zwischen die Kerbabschnitte gelegt. Darauf wird das obere Werkzeug 1 durch die Presse nach unten in Richtung auf das untere Werkzeug 2 bewegt, so daß gleichzeitig in die entgegengesetzten Flächen des Dosendeckels miteinander fluchtende Kerben Sl und S2 eingeformt werden, die durch das Restmetall RT der vorbestimmten Dicke getrennt sind.

Bei Draufsicht kann die Form der Kerblinien Sl und S2 kreisförmig sein und in nächster Nähe eines Nahtbildungsflansches am Dosendeckel angeordnet sein, um einen Aufreißbereich zu begrenzen, dessen Durchmesser nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Deckelspiegels. Alternativ dazu kann bei Drauf-) sieht die Form oder der Verlauf der Kerblinien in bekannter Weise anders als kreisförmig sein und einen Aufreißbereich begrenzen, der gegenüber dem Bereich oder der Ausdehnung des Deckelspiegels klein ist.

Ein gemäß der Erfindung eingekerbter Dosendeckel kann mit einer Grifflasche von entsprechender Art versehen sein, die in bekannter Weise an dem Aufreißbereich befestigt wird, um das Aufreißen und Abreißen des Aufreißbereiches vom Dosendeckel zu erleichtern.

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Claims

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- 9 - Patentansprüche

l.J Dosendeckel oder dgl. mit einem durch eine Kerblinie begrenzten Aufreißbereich, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder der sich gegenüberliegenden flachen Oberflächen zwei die Kerblinie bildende Kerben vorgesehen sind, die beide einen V-förmigen Querschnitt mit abgerundeter Spitze aufweisen, wobei wenigstens eine der Kerben einen öffnungswinkel zwischen 90° und 130° und einen Spitzenradius von etwa 0,05 bis 0,13 mm aufweist.
2. Dosendeckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des zwischen den beiden Kerben verbleibenden Metalls etwa 1/3 der Ausgangsblechdicke entspricht.
3. Verfahren zum Erzeugen einer einen Aufreißbereich begrenzenden Kerblinie in einem Dosendeckel oder dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosendeckel im Bereich der Kerblinie gleichzeitig von beiden Seiten her an sich gegenüberliegenden Stellen eingekerbt wird.
4. Anordnung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspru&h 3> dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich gegenüberliegende Kerbwerkzeuge vorgesehen sind, von denen wenigstens das eine auf das andere zu und von diesem weg bewegbar ist, daß beide Kerbwerkzeuge gleichzeitig auf einen

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Dosendeckel oder dgl. zur Einwirkung verbringbar sind, daß jedes Kerbwerkzeug einen Kerbabschnitt von V-förmigem Querschnitt und abgerundeter Spitze aufweist und daß wenigstens der eine Kerbabschnitt einen Querschnittswinkel im Bereich zwischen 90° und 130⁰ und einen Spitzenradius zwischen 0,05 und 0,13 mm aufweist»

5· Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerbabschnitte in Richtung ihrer relativen Bewegbarkeit in gegenseitiger Pluchtun-g angeordnet sind.

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