DE2409912A1 - Metallbehaelter und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Metallbehaelter und verfahren zu seiner herstellung

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Description

ALUMINIUM SUISSE SA CHIPPIS / Schweiz
Metallbehälter und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft einen Metallbehälter zur Aufnahme von Flüssiggas unter Druck, insbesondere für Spraytreibmittel, aus einem rohrförmigen Körper und einem daran angesetzten Boden.
Man kennt derartige Sprühdosen aus Aluminium, deren Boden einstückig an den zylindrischen Körper der Dose angearbeitet ist. Die Möglichkeiten zur Formung des oberen Teiles dieser Dosen, welcher zur Aufnahme des Ventiles und seiner Abdeckung dient, sind jedoch sehr beschränkt. Es ist nämlich besonders schwierig, dabei einen stumpfkegeligen Abschnitt zu formen, welcher einen ausgeprägten Winkel mit der zylindrischen Behälterwand bildet. Andererseits sind bei Verwendung eines anderen Materials als Aluminium die Möglichkeiten einer Einziehung auch begrenzt. Aus diesen Gründen finden die Dosen mit angesetztem Boden noch immer breite Anwendung.
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Diese Dosen oder Behälter mit angesetztem Boden besitzen jedoch äusserlich keine glatte und gleichmässige Form wie die aus einem Stück gefertigten Behälter in ihrem unterem Bereich, sondern weisen durch die Befestigung des Bodens einen Ringrand auf, welcher über den äusseren Umfang des Behälter heraus steht. Dieser heraus stehende Rand hat aber mehrere Nachteile. So sind die vor dem Füllen leeren Behälter leicht und unstabil, da sie sich auf den Transportbändern nicht gegenseitig abstützen können, denn durch die heraus stehenden Ränder werden Zwischenräume zwischen den einzelnen Behälter gehalten. Gleiches gilt auch für den Transport, wobei sich die Behälter gegenseitig stossen mit allen sich hieraus ergebenden Nachteilen, Weiterhin ist es nicht möglich, die Behälter entlang einer Mantellinie zusammenzuhalten, so dass eine Verpackung mit einer hitze schrumpfbaren Hülle praktisch unmöglich ist. Nicht zuletzt bilden diese hervorstehenden Ränder auch einen Verlust an Platz bei der Lagerung und Ausstellung der Behälter beim Händler.
Zur Vermeidung aller dieser Nachteile wurde schon in Betracht gezogen, den Aussendurchmesser dieser Fassungsränder auf den Aussendurchmesser des zylindrischen Abschnittes des-Behälters zu bringen. Dabei bleibt jedoch der Fassungsrand für den Boden gleichwohl sichtbar, was im allgemeinen unerwünscht ist. Es wurde auch schon erwogen,den Bodenfassungsrand in das Innere des Behälterkörpers durch Anwendung eines besonderen Bearbeitungsverfahrens zu verlegen. Die sichtbare Aussenwand des auf diese Weise erhaltenen Behälters ist dabei glatt und eben, was einen beachtlichen Vorteil darstellt auf dem Gebiet, wo eine Verbesserung des äusseren Aussehens ein nicht wesentlich geringerer Faktor ist wie eine Verbesserung in rein mechanischer Hinsicht.
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Zweck der Erfindung ist aber nicht nur eine Verdeckung der Bodenfassung, sondern darüber hinaus auch ein Abwenden von dieser Fassung und deren Ersatz durch ein einfaches Ein- oder Festhaken des Bodens, wodurch die Herstellung der Behälter erheblich vereinfacht wird.
Hierzu ist ein Metallbehälter der vorstehend beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand des rohrförmigen Körpers nach innen unter Bildung einer Rinne umgefalzt ist und der Boden mit einem etwa der Form des rohrförmigen Körpers angepassten Flansch in dieser Rinne sitzt, wo der durch Festhaken gehalten wird.
Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Behälters ist nach einem weiteren Merkmal erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der mit seinem Flansch versehene Boden so weit in den rohrförmigen Körper eingesetzt wird, dass der Flanschrand gegenüber dem Körperrand axial nach innen versetzt ist, und dass dann der Körperrand radial nach innen umgebogen und zur Bildung der Rinne umgefalzt wird.
Der rohrförmige Körper des Behälters kann hierbei zylindrisch ausgebildet sein, was jedoch nicht notwendige Voraussetzung ist, genau wie der Bodenflansch je nach Behälterform zylindrisch, konisch, pyramidal oder prismatisch sein kann.
Die äusseren Querabmessungen des Bodenflansches, beispielsweise sein Durchmesser im Falle eines zylindrischen Bodenflansches, sind vorzugsweise um sehr wenig grosser als die Innenabmessungen, beispielsweise der Innendurchmesser, des rohrförmigen Körpers, so
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dass der Boden unter Krafteinwirkung in den rohrförmigen Körper eingesetzt wird und dann von selbst in dem vorgesehenen Bereich hält, während die Rinne angeformt wird.
Sobald der Innenraum des Behälters unter Druck steht, wird der Boden einwandfrei in seinem Sitz gehalten durch den Innendruck des Behälters, welcher den Boden in die Rinne des rohrförmigen Körpers drückt, so dass entgegen aller Erwartungen durch einen erhöhten Innendruck durch dieses Einpressen des Boden in die Rinne die Dichtwirkung vergrössert wird.
Es ist weiterhin möglich, die Abdichtung des Bodens zu verbessern durch Anwendung eines Kunstharzes oder eines anderen geeigneten Produktes, beispielsweise von Kautschuk. Eine besonders vorteilhafte Abdichtungsmöglichkeit besteht in der Verwendung eines härtbaren Harzes, womit im allgemeinen die Innenwände von Sprühdosen ausgekleidet sind. Hierzu lackiert man den Behälter und den Boden und setzt dann den Boden ein, bevor eine Härtung des Lackes erfolgt. Dieser Lackauftrag kann selbst erst am Ende der Vorbearbeitung erfolgen, d.h. nach der Anformung der Rinne.
Auf jeden Fall gestattet die Erfindung eine vollständig verdeckte Anordnung des Bodens innerhalb des Behälterkörpers und die Umgehung besonderer Befestigungsverfahren durch deren Ersatz durch einen einfachen Falzvorgang.
In den beigefügten Zeichnungen sind beispielsweise Ausftihrungsformen erfindungsgemäss ausgebildeter Metallbehälter teilweise schematisch in Schnitten dargestellt,
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht in einem halben Axialschnitt einer zylindrischen Sprühdose, wobei das Grundprinzip der Erfindung zu
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- 5 erkennen ist.
Fig. la zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1,
Fig. 2 bis 16 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen, bei denen Massnahmen getroffen sind, um ein vorzeitiges Lösen des Bodens zu verhindern, nachdem dieser sich aufgrund eines erhöhten Innendruckes nach aus sen gewölbt hat.
Der in der Fig. 1 dargestellteBehälter besteht aus einem zylindrischen Körper 1, beispielsweise aus Aluminium, dessen oberer Abschnitt 2 stumpfkonisch ausgebildet ist und einen Rollrand 3 aufweist zur Aufnahme eines Spruhventiles und einer Abdeckung für dieses Ventil, Der untere Rand des Körpers 1 ist umgefalzt und bildet dadurch eine Rinne 4.
Der Boden 5 besitzt einen gekrümmten Mittelbereich 5a, dessen "Wölbung nach innen gerichtet ist, und einen zylindrischen Flansch 5b, welcher in der Rinne 4 sitzt. Die axiale Höhe dieses Bodenflansches 5b ist grosser als die Höhe der inneren Rillenwand 4, so dass der untere Rand 5c dieses Flansches 5b auf dem Boden der Rinne 4 aufsitzt. Auf diese Weise ist der Boden mittels seines Flansches fest und sicher in der Rinne des Behälterkörpers festgehakt.
Durch dieses einfache Festhaken wird durch den Druck P innerhalb des gefüllten Behälters, welcher in der Grössenordnung von 2,5 bis
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6,6 kg/cm bei einer Temperatur von 20 C liegen kann, auf den unteren Rand 5c des Flansches 5b am Boden 5 übertragen, und zwar um einen mehrfach höheren Wert. Diese Erhöhung des übertragenen Druckes ist proportional dem Verhältnis zwischen der Fläche des Mittelbereiches 5a des Bodens 5 und der Fläche des Flanschrandes 5c,
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womit dieser am Boden der Rinne 4 aufliegt. Dieser Druck kann in bestimmten Fällen allein ausreichen,um eine Abdichtung des Behälters zu gewährleisten.
Das Einsetzen und die Befestigung des Bodens erfolgt in der nachstehend beschriebenen Weise:
Man setzt zunächst den Boden 5 mit seinem Flansch 5b in den rohrförmigen Behälterkörper 1 in der Weise ein, dass der Flanschrand gegenüber dem nicht umgebogenen Rand des rohrförmigen Körpers leicht nach innen versetzt ist. Hierauf wird der untere Teil des rohrförmigen Körpers radial nach innen umgebogen und zur Formung der Rinne 4 umgefalzt.
Der Boden 5 wird vorzugsweise so eingesetzt, dass der Rand 5c seines Flansches 5b sich etwas weiter nach aus sen befindet als seine endgültige Lage ist, d.h. die Höhe des Abschnittes von dem rohrförmigen Körper, welcher den Flanschrand 5c nach aussen überragt, ist geringer als die vorgesehene Höhe der Innenwand der Rinne 4. Während der Anformung dieser Rinne 4 wird der Boden 5 dann axial und allmählich über seinen Flansch 5b in das Innere des rohrförmigen Körpers gedrückt, so dass der untere Flanschrand 5c sicher auf dem Boden der Rinne 4 aufliegt. Man kann dann noch den Falz in einem besonderen Arbeitsgang ab flachen oder die Rinne auch offen lassen.
Die Sprühdosen sind im allgemeinen an ihren Innenseiten mit einem gehärteten Lack überzogen. Dieser Lack kann gleichzeitig dazu verwendet werden, um eine Art Abdichtungsmasse zu bilden. Hierzu wird der Behälterkörper 1 mit einem Lack 6 überzogen (Fig» Ia), worauf der Boden 5 vor einer Härtung des Lackes eingesetzt wird. Auch der Boden 5 kann in gleicher Weise vorher lackiert werden,
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Bekanntlich erhöht sich der Innendruck einer Sprühdose rasch
mit der Temperatur und kann hierbei einen Wert von 12 kg/cm bei einer Temperatur von 50 C erreichen. Besondere Sicherheitsvorschriften fordern, dass der konkave Boden dieser Sprühdosen sich nach aussen wölben muss, bevor eine Undichtigkeit des Behälters auftritt. Andererseits wird gefordert, dass der Druck zum Herausreissen des Bodens mindestens gleich oder höher sein muss als der Druck zur Auswölbung des Bodens,
Die Fig. 2 bis 16 zeigen beispielsweise einige Möglichkeiten zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit eines ausgewölbten Bodens bei einem erhöhten Innendruck. Eines der hierbei angewandten Grundprinzipien besteht darin, einen Anschlag zu schaffen, an welchem der Boden bei seiner Auswölbung anschlägt. Der Druck des Bodens auf diesen Anschlag bewirkt ein Ein- oder Festklemmen des Bodenflansches in der Weise, dass ein höherer Druck notwendig ist, um den Boden durch Deformation oder Verbiegung des Bodenflansches herauszureissen.
In den Fig. 2 bis 15 ist der ausgewölbte Boden in gestrichelten Linien angedeutet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besitzt die Rinne 7 des Behälterkörpers 1 einen etwa runden, geschlossenen Profilschnitt. Bei dem Auswölben des Bodens 5 in eine Form 51 drückt dieser auf die Rinne bei 7a. Unter der Wirkung dieses Druckes klemmt der Rand 7b der Rinne, welcher etwa rechtwinklig gegen den Flansch des Bodens gerichtet ist, diesen Flansch fest und verhindert so den Boden daran, herausgerissen zu werden. Je scharfkantiger der Rand 7b der Rinne ausgebildet ist, umso mehr wird er in das Material des Bodenflansches eindringen und den Boden festhalten. Deswegen ist die Rinne hierbei nicht ganz geschlossen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die innere RMtEnwand 8a vertikal ausgebildet und besitzt einen rechtwinklig gegen den Bodenflansch umgebogenen Rand 8b. Die Wirkung ist die gleiche wie bei der Ausführungsform nach Fig. 2 mit dem Unterschied, dass der Boden 5 bei seiner Auswölbung früher und schneller gegen die Krümmung 8c der Rinnenwand 8a anschlägt. Auch hierbei ist die Rinne nicht geschlossen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 besitzt die Rinne ebenfalls eine vertikale, innere Rinnenwand 9a mit einem umgebogenen Rand 9b, wobei in diesem Fall dieser Rand jedoch nach innen in Richtung auf die Achse des Behälters umgebogen ist. Bei dieser Ausführung trifft der Boden bei seiner Auswölbung noch früher auf das Ende des Randes 9b.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der obere Rand der ebenfalls wieder vertikalen, inneren Rinnenwand 10a in der Weise umgefalzt, dass eine Verdickung 10b entsteht. Diese Verdickung 10b dient zum Festklemmen des Flansches von dem Boden bei dessen Auswölbung. Die Verdickung 18b kann erhalten werden durch einfache Anbringung eines Falzes, welcher dann geschlossen wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 6uist die vertikale, innere Rinnenwand 11a entlang ihres oberen Randes zunächst nach innen umgebogen (lib) und dann nach aus sen (lic) unter Bildung eines Wulstes, womit die Vorteile der Ausführungen nach denFig. 3 und 4 erzielt werden können. Sobald der Boden sich hierbei auswölbt, wird sofort ein Druck auf die Rinne ausgeübt, wie es bei der Ausführungsform nach Fig. 4 der Fall ist, worauf diese Rinne dann den Bodenflansch mit ihrem Rand festklemmt, wie es bei der Ausführung nach Fig. der Fall ist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 besitzt die Rinne eine Innenwand 12a, die an ihrem oberen Rand mit einer Rolle 12c in Richtung des Behältermittelpunktes versehen ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 8 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 7 lediglich dadurch, dass die Rolle 13 am oberen Rand der inneren Rinnenwand nach aussen in Richtung der Behälterwand gerichtet ist.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 9 besitzt die Rinne ebenfalls eine vertikale Innenwand 14 wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und die Mittel zum Einklemmen des Bodenflansches 5b bestehen aus einem Innenring 15, welcher zusammen mit dem Boden oder nach diesem eingesetzt wird. Dieser Ring bildet ebenfalls einen Anschlag, an welchem sich der Boden bei seiner Aus wölbung anlegt.
Bei der Ausfunrungsform nach Fig. 10 besitzt die Rinne gleichfalls eine vertikale Innenwand 16a, deren oberer Rand 16b in spitzem Winkel nach aussen gegen die Wand des Behälterkörpers 1 umgebogen ist. Bei einer Auswölbung des Bodens hat man hierbei neben der Klemmwirkung bei der Ausführung nach Fig. 3 die Wirkung eines tieferen Eindringens der Kante des Randes 16b in den Bodenflansch. Der Flansch kann hierbei auch kürzer sein als bei der Ausführungsform nach Fig. 3, so dass der Boden schneller an den oberen Rand der Rinne bei seiner Auswölbung anschlägt.
Bei der Ausführung nach Fig. 11 besitzt die Rinne ebenfalls wieder eine vertikale oder fast vertikale Innenwand 17a, deren oberer Rand auch in spitzem Winkel 17b nach aussen in Richtung auf die Behälterwand umgebogen ist. Der Bodenflansch 5b ist hierbei mit einer Rippe
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oder einer Wellung 5d versehen, welche unter den umgebogenen Rand 17b der Rinne greift. Bei einer Aus wölbung des Bodens wird der Bodenflansch 5b nicht nur eingeklemmt, sondern gleichzeitig auch von dem Rand 17b an der Rippe oder "Wellung 5d festgehakt. Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 11a ist die Rippe oder Wellung 5d durch einen Falz 5e ersetzt.
Ein Festhaken bei einer Auswölbung des Bodens erfolgt auch bei der Ausführung nach Fig. 12, wobei der Bodenflansch 5d nach innen und oben umgebogen ist und sich an einem umgebogenen Rand der Rinne festhakt. Der umgebogene Rinnenrand besitzt hierbei etwa die gleiche Form wie bei der Ausführung nach Fig. 3. Der Bodenflansch 5b kann hierbei entweder vor seinem Einsetzen umgebogen oder gleichzeitig mit der Bildung der Rinne verformt werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 ist der Rand der Rinne mit einer Rolle 18 versehen. Der Flansch 5b des Bodens 5 ist mit dem gewölbten Mittelteil 5a über eine ebene oder fast ebene Ringfläche 5g verbunden. Diese Ringfläche 5g hat den Zweck und die Wirkung, die Versteifung und Widerstandsfähigkeit des Umfangsbereich.es des Bodens zu verbessern, ohne jedoch eine Auswölbung bei erhöhtem Innendruck zu verhindern. Bei der Ausführungsform nach Fig. 14 ist die Rinne 19 des Behälterkörpers etwa so ausgebildet wie die Rinne 4 nach Fig. 1, wobei jedoch der Flansch 5b des Bodens 5 mit dem gekrümmten Mittelteil 5a über einen vertikalen oder fast vertikalen Bereich 5h verbunden ist, so dass der Boden auf diese Weise ebenfalls eine Rinne um seinen Aussenumfang besitzt, die aus den Teilen 5b und 5h gebildet wird und in die Behälterrinne 19 eingreift. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 13 wird auch hierbei die Verankerung des Bodens verstärkt, so dass ein höherer Druck notwendig ist, um diesen herauszureissen,
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Bei der Ausführungsform nach der Fig. 15 sind die Ränder der Rinne 20 und des Bodenflansches 5b gegeneinander umgebogen, so dass die hierdurch gebildeten Randbereiche 20a und 5i ineinandergreifen und sich gegenseitig festhaken. Ein solches Festhaken tritt besonders bei einem Zug nach oben auf den Bodenflansch 5b auf, wenn der Boden 5 sich nach aus sen wölbt. Die Falzungen der Ränder können durch Umbördelung gebildet werden.
Fig. 16 zeigt eine Unteransicht eines Behälters, wobei eine Versteifung der Rinne 4 durch die Anf ormung vertikaler Rillen 21 erzielt ist. Derartige Rillen können selbstverständlich auch bei allen anderen, vorstehend beschriebenen Ausführungsformen angebracht werden. Ganz allgemein kann die Anformung der Rinne sowohl vor als auch nach Aufbringung eines Aufdruckes auf die Aussenfläche des Behälterkörpers erfolgen. Darüber hinaus können auch die umgebogenen Teile der Rinne gleichfalls einen Aufdruck erhalten, beispielsweise Codeziffern, Herstellungsmarkierungen od. dgl. a die von aus sen nicht ohne weiteres, sondern erst nach Umdrehen des Behälters sichtbar sind.
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Claims (18)

  1. PATENTANSPR UEC HE
    f 1. Metallbehälter zur Aufnahme von Flüssiggas unter Druck, ins-
    Besondere für Spraytreibmittel, aus einem rohrförmigen Körper und einem daran angesetzten Boden, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Rand des rohrförmigen Körpers (1) nach innen unter Bildung einer Rinne (4) umgefalzt ist und der Boden (5) mit einem etwa der Form des rohrförmigen Körpers angepassten Flansch (5b) in dieser Rinne sitzt, wo er durch Festhaken gehalten wird.
  2. 2. Metallbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (4) falzartig abgeplattet ist und der Flanschrand (5c) auf dem Rinnenboden aufliegt,
  3. 3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (4) mit Rillen (21) versehen ist.
  4. 4. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne (7) einen runden Profilschnitt aufweist.
  5. 5. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand (8b|l6b;17b) der inneren Rinnenwand (8a;l6a;17a) gegen die Körperwand gefalzt ist.
  6. 6. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand (9b) der inneren Rinnenwand (9a) nach der Körpermitte umgefalzt ist,
  7. 7. Behälter nach Anspruch 5, oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand der inneren Rinnenwand rechtwinklig umgefalzt ist.
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  8. 8. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand der inneren Rinnenwand (10a) unter Bildung einer Verdickung (10b) umgefalzt ist.
  9. 9· Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand der inneren Rinnenwand (12a) unter Bildung einer rohrförmigen Verdickung (12cjl3) umgerollt ist,
  10. 10. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Rand der inneren Rinnenwand (Ha) einen eingeformten Wulst (lib, lic) aufweist.
  11. 11. Behälter nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenflansch (5b) mit einer Rippe oder Wellung (5d) versehen ist, welche hinter dem. spitzwinklig umgefalzten Rinnenrand (17b) anliegt.
  12. 12. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ring (15) innerhalb oder ausserhalb der Rinne (14) angeordnet ist.
  13. 13. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (2Oa1^ 5i) der inneren Rinnenwand (20) und des Bodenflansches (5b) gegeneinander umgefalzt sind und ineinandergreifen.
  14. 14. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenflansch (5) ebenfalls in Forra einer Rinne (5h) umgefalzt ist, welche der Körperrinne (19) entgegengerichtet ist.
  15. 15. Behälter nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung zwischen dem Körper und dem Boden mittels eines gehärteten Lackes gesichert ist.
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  16. 16. Verfahren zur Herstellung eines Behälters nach Anspruch 1 und bzw. oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der mit seinem Flansch versehene Boden so weit in den rohrförmigen Körper eingesetzt wird, dass der Flanschrand gegenüber dem Körper rand axial nach innen versetzt ist, und dass dann der Körperrand radial nach innen umgebogen und zur Bildung der Rinne umgefa—J.zt wird.
  17. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden zunächst nicht bis in seine endgültige Lage in dem rohrförmigen Körper eingesetzt wird und erst bei der Anformung der Rinne axial und allmählich von der Körperwand in diese Lage gedrückt wird.
  18. 18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens auf die Innenseite des rohrförmigen Körpers wenigstens in dem Bereich, wo die Rinne angeformt werden soll, ein härtbarer Lack aufgebracht und der Boden vor der Härtung des Lackes eingesetzt wird,
    19· Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rinne vor der Härtung des Lackes angeformt wird.
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DE2409912A 1973-03-08 1974-03-01 Verfahren zum Einsetzen eines topfförmigen metallischen Bodens in einem metallischen Behälterkörper Expired DE2409912C3 (de)

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