DE2437711C3 - Verfahren zur Herstellung von Eindrücklaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Eindrücklaschen für von Hand auftrennbare, ebene Metallbehälterdeckel, wobei ein Knopf mit dem Behälterdeckel über eine ununterbrochene Rinne mit einer Kerbe verbunden ist, der innere und äußere Begrenzungswände mit einander gegenüberliegenden parallelen, zur Deckelebene geneigten Oberflächen aufweist.

Solche Eindrücklaschen werden bei Behältern verwendet, die unter Druck befindliche Flüssigkeit aufnehmen sollen.

Es sind Aufreißlaschen bekannt (vergleiche US-PS 36 87 099, FR-PS 3 56 467, CH-PS 5 31 376 und US-PS 32 72 166), welche Kerblinien aufweisen, die mit einem Stanzwerkzeug gestanzt sind. Dabei werden jedoch in keinem Fall planmäßig Risse erzeugt, vielmehr wird versucht, diese zu vermeiden. Aus der US-PS 32 27 304 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Eindrücklaschen bekannt. Diese Eindrücklaschen weisen eine Kerblinie in einem ebenen Bereich oder in einer flachen Aussparung auf, die sich jedoch in einem Falz befinden, so daß Zuverlässigkeit und Gleichmäßigkeit bei der Herstellung nicht gewährleistet werden können. Wenn diese Verschlüsse eingedrückt werden, entsteht ein Rand mit einem scharfen rissigen Grat, in den ein Finger beim Eindrücken hineingeraten kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den beim öffnen der Lasche entstehenden Grat zu beseitigen, und damit eine verletzungssichere Eindrücklasche zu schaffen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß eine Wand der Rinne bis auf einen eingerissenen, jedoch noch mit dem Blech verbundenen Abschnitt schergeprägt wird, und schließlich eine Wand der Kerbe gestaucht wird.

Durch die Scherprägung wird erfindungsgemäß eine Rißkante erzeugt, die keine Verletzungsgefahr beim öffnen der Eindrücklasche hervorruft. Durch das Stauchen der einen Wand der Kerbe werden evtl. bei der Rißbildung geschaffene Undichtigkeiten dadurch beseitigt, daß der Riß verriegelt wird, indem die gestauchte Kerbwand durch Dehnung den Rißbeginn überlappt und so bei vorhandenem Innendruck dicht verschließt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Knopf während des Scherpragens nachgiebig gehalten.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird in einen Metallbehälterdeckel zunächst eins Rinne geformt, durch die ein Knopf entsteht, der innere und äußere Begrenzungswände aufweist, die auf der einen Seite des Deckels ineinander übergehen und einen peripheren Kamm bilden. Danach wird vorzugsweise in einem konvexen Bereich der äußeren Begrenzungswand eine Scherprägung vorgenommen, die dazu führt, daß gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine periphere Kerbe entsteht, deren konvergierende, unter einem Winkel zueinander stehende Flächen sich an einem Haarriß oder einem beginnenden Riß treffen, der durch das Metall der Wand verläuft Danach wird die gekerbte Wand gegen eine Form gepreßt, die eine ergänzende (vorzugsweise konvexe) Krümmung aufweist wobei durch eine Gesenkverformung des peripheren Kamms das Metall der äußeren Wand gedehnt wird, so daß eine der Wände der Kerbe teilweise die andere Kerbwand um einige wenige Tausendstel cm über ihre gesamte Länge überlappt, und das Metall im Bereich des Risses federnd praktisch verschlossen gehalten ist Gegebenenfalls kann eine Lackschicht beim Abdichten auf die Innenfläche des Knopfes aufgebracht werden, was sich jedoch häuf ig erübrigt

Die verwendeten Scherprägeformen besitzen gewöhnlich Prägeflächen, die breiter als 0,05 cm sind. Hiermit wird beim Scherprägen zuverlässig ein Riß erzeugt der durch die anschließende Stauchung wieder dicht verschlossen wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung in Form des Oberteils eines Behälters, der einen ringförmigen, am Deckel befestigten Knopfverschluß aufweist,

F i g. 2 eine der Figur gemäß F i g. 1 ähnliche Ansicht, die den Knopf in eingedrückter Stellung zeigt, F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt, aus dem eine mit einem Kissen versehende Scherprägform und eine Gegendruckform zu ersehen sind, und zwar in der Ausgangsstellung bei der Herstellung eines Deckels, dessen Knopf vorangehend von innen her geprägt worden ist, oder der dadurch entstanden ist, daß das umgebene Material mit Hilfe einer Ziehform in Bezug auf die Deckelebene herabgedrückt worden ist,

F i g. 4 einen Querschnitt, ähnlich demjenigen gemäß Fig.3, aus dem der Knopf und die übrigen Teile während der dem Erzeugen des Risses dienenden

so Arbeitsgang zu ersehen sind,

F i g. 5 einen Querschnitt, ähnlich demjenigen gemäß F i g. 4, aus dem die Teile während eines nachfolgenden Arbeitsganges zu sehen sind, der zu einem Nachlassen der Spannung und zu einem teilweisen Verschließen des

Risses führt,

F i g. 6 einen Querschnitt, ähnlich denjenigen gemäß den F i g. 3 bis 5, der jedoch den letzten Arbeitsgang veranschaulicht, durch den eine Gesenkform die Dehnung einer Wand der schergeprägten Einkerbung

w> und das Spannen des Materials in der Nachbarschaft des Risses über eine konvexe Gegendruckfläche bewirkt,

F i g. 7 eine vergrößerte Detailansicht, die auf einer typischen Mikrofotografie beruht und die im Querschnitt eine entlastete Knopfwand zeigt, bei der die

Hi Rißbegrenzungsflächen aufeinander gefedert sind und bei der eine gedehnte Einkerbungsfläche wenigstens teilweise den Riß überlappt, zusammen mit einer

F i g. 8 die perspektivische Ansicht eines Teils des in F i g. 2 dargestellten Gegenstandes, die den erfindungsgemäß hergestellten Verschluß in geöffnetem Zustand veranschaulicht

Der nachfolgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, daß gewisse kritische physikalische Gegebenheiten, die sich aufgrund der Erfindung als Unterscheidungsmerkmale gegenüber dem Stand der Technik ergeben, ihren Dimensionen nach klein und möglicherweise für das bloße Auge unsichtbar, jedoch bei näherer Untersuchung tatsächlich erkennbar und von erheblicher Wichtigkeit sind.

Die F i g. 1 zeigt eine übliche Dose 10, die einen Rand 12 aufweist, der üblicherweise die Zarge eines ansonsten ebenen Metallbehälterdeckels 14 mit einer äußeren Oberfläche 14a und einer inneren Oberfläche 146 ist (F i g. 1 bis 8). Eine Eindrücklasche von z. B. kreisförmiger Form wie ein Knopf 16, der von Hand nach innen gedrückt werden kann, um den Behälterdeckel 14 zu öffnen, ist vorzugsweise nahe der Zarge angeordnet Der Deckel 14 wird zuerst mit Hufe einer nicht dargestellten Form bearbeitet um den Knopf 16 mit einer ihn umgebenden durchgehenden Rinne 18, die von einer inneren und einer äußeren Wand 20,22 begrenzt wird, zu erzeugen. Der flache zu dem Knopf 16 gehörige Teil wird bezüglich der Ebene des Deckels 14 nur geringfügig nach unten gedrückt, so daß die Stelle, an der nach innen hin geöffnet werden kann, deutlich zu sehen ist Die Oberfläche 14a und 146 des Metallbehälterdeckels 14 liegen einander parallel gegenüber und sind im Bereich der Begrenzungswände 20,22 der Rinne 18 zur Deckelebene geneigt

Es sei darauf hingewiesen (Fig.3 bis 5), daß die Wände 20, 22 des Knopfs 16, die durch nachstehend näher erläuterte Verfahrensschritte hergestellt werden, möglichst zu einem Teil im Querschnitt eine konvexe Form annehmen und in eine gerundete Mulde 24 übergehen sollen, jedoch können in bestimmten Fällen auch Wände 22, die lediglich gegenüber der Deckelebene geneigt sind, ohne konvex zu sein, zufriedenstellen. Ohne Kenntnis der ursprünglichen Qualität des Bleches hat man keine echten Anhaltspunkte über dessen Korngefüge. Wenn daher ein Verschluß so dünn sein soll, wie er z. B. bei Bierdosen gefunden wird, ist eine besondere Kontrolle des Eindringgrades und der Maßhaltung erforderlich, die in exakter Weise durch die erwähnte konvexe Aissbildung der Wände gewährleistet ist und auf der einen Seite ein Lecken verhindert, auf der anderen Seite jedoch den Zugriff zum Doseninhalt möglich macht, ohne daß ein besonders starker Fingerdruck aufgewendet werden müßte. Es hat sich zwar herausgestellt, daß dieses Merkmal der Erfindung auf die innere Wand 20 angewendet werden kann, es ist jedoch im allgemeinen vorteilhaft ob diese nun in entgegengesetztem Sinne gekrümmt oder eben und zur Deckelebene hin geneigt ist, einem Teil der Außenwand 22 eine konvexe Form zu geben, wobei dieser sich wenigstens über ein Drittel der Gesamtlänge erstreckt wie noch näher erläutert werden wird.

Unter der Voraussetzung, daß der Knopf 16 im wesentlichen die in F i g. 3 dargestellte Form aufweist wird im nächsten Arbeitsgang die Außenwand 22 längs ihrer konvexen Peripherie einer Scherprägung ausgesetzt. Zu diesem Zwecke weist eine Preßform 26 (F i g. 3 bis 6) eine kreisringförmige abgerundete Rippe 28 auf, die so ausgebildet ist, daß sie in die Mulde 24 paßt und an dieser anzugreifen vermag. Eine untere Scherprägeform [r ι g. j uia

der Preßform 26 zusammenwirkt Sie weist eine vertikal ausgerichtete Schneidekante 30, eine im rechten Winkel hierzu stehende schmale Prägefläche 32 und eine längere geneigte Prägefläche 34 auf, die von der Fläche 32 aus nach außen verläuft Die Prägefläche 32 weist gewöhnlich längs ihres gesamten Verlaufs eine Breite in der Größenordnung von etwa Vs bis '/3 der Dicke des Deckels 14 auf, was im einzelnen von dem im speziellen Falle verwendeten Blech und von dem Ausmaß des gewünschten Bruches abhängt In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß ein tatsächlicher Wanddurchbruch als Ergebnis des Scherprägeschnittes erwünscht ist In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der Riß in der Wand als Ergebnis der Scherp-ügung im allgemeinen erwünscht ist sofern die herzustellenden Behälter nicht zur Aufnahme von unter geringem Druck stehenden Flüssigkeiten wie z. B. öle, Suppen usw. bestimmt sind. Für Anwendungsfälle im Zusammenhang mit derartigen niedrigen Drücken kann die Prägefläche 32 angenähert auf 0,025 bis 0,05 cm in ihrer Breite verringert sein, so daß sie einen beginnenden Riß verursacht Um den Knopf 16 gegen eine seitliche Verschiebung auf der Rippe 28 der Form zu verspannen, wenn der konvexe Teil der Außenwand 22 an seiner Peripherie einer Scherprägung, wie in F i g. 4 gezeigt während der gegenseitigen Annäherung der Formen 26, 29 unterworfen wird, weist die letztgenannte Form vorzugsweise ein elastisch komprimiertes Gummikissen 36 auf, das gleichmäßig dick ist und innerhalb der Schneidekante 30 eingebettet ist.

Wie die F i g. 3 zeigt, fällt die Prägefläche 32 von der rechten Seite der Peripherie der Form aus, wo sie um eine maximale Strecke über dem Gummikissen 36 liegt, in axialer Richtung zur linken Seite ab, wo sie um eine Minimalstrecke oberhalb des Kissens 36 liegt bzw. mit diesem im wesentlichen fluchtet. Hierdurch wird die Peripherie der Außenwand 22 an der Innenfläche 146 in verschiedenem Ausmaß schergeprägt so daß eine sich im wesentlichen um den ganzen Knopf 16 herum erstreckende genau bemessene Einkerbung 37 ergibt, die jedoch auf der linken Seite zu einer geringeren Tiefe abfällt als auf der rechten Seite, wie dies in Fig.4 gezeigt ist. Die Tiefe der Scherprägung wird gewöhnlich so gewählt, daß sie gleichzeitig einen Riß 38 (F i g. 4 bis

A^r> 7) durch das Metall 14 und durch die äußere Oberfläche 14a verursacht, der sich etwa über 120 bis 180° längs der Peripherie des Knopfteils 16 erstreckt. Dieser Riß 38 dient dazu, das Abreißen des Knopfes 16 als solchen zu erleichtern. Diejenige Stelle, an der sich keine

Einkerbung befindet, und die praktisch gegenüber der Stelle mit der tiefsten Einkerbung 37 und/oder der Stelle

des Risses 38 befindet, dient als Gelenk W(F i g. 2 und 8) wenn der Knopf 16 in die Dose 10 eingedrückt ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß das Scherprägen der

Knopfwand 22 über einer konvexen Preßformfläche, d. h. außerhalb der Mittellinie der ringförmigen Rippe 28 sowohl eine verbesserte Bemessungskontrolle der gewünschten Einkerbung und des Grades des sich ergebenden Risses 38 als auch eine erhöhte Lebens-

Mi dauer der Scherprägeform 29 bedingt. Die letztgenannte Eigenschaft ist wahrscheinlich zum größten Teil auf die ungehinderte Möglichkeit für das Metall der Wand 22 zurückzuführen, während der Spannungsbeanspruchung über die gebogene Oberfläche der Form 26 nach

1·". außen fließen zu können. Es sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Behandlung bei einkerbiger oder bei doppelkerbiger Ausführungsform hei jeder der

im au augcuiuiici, uau &ic

daß diese konvex, konkav oder gerade, aber in bezug auf den Deckel 14 geneigt sind.

Wenn die Formen 26 und 29 in der Vertikalen nach dem Scherprägevorgang voneinander getrennt werden, wie dies in Fig.5 gezeigt ist, wird aufgrund der Elastizitäi des Kissens 36, das, wie in Fig. 4 dargestellt, zusammengedrückt worden war, der Deckel 14 für den nachstehend beschriebenen Verfahrensschritt freigegeben. Wandmaterial ist nicht entfernt worden.

Der letzte und vielleicht wichtigste Schritt bei der Herstellung des Knopfes 16 wird nachstehend anhand der F i g. 6 und 7 näher erläutert. Wenn die Gegendruckpreßform 26 sich noch in der Stellung befindet, in der sie am Werkstück angreift, drückt eine Gesenkform 40 (F i g. 6), die eine ebene Fläche 42 aufweist, auf die Wände 20, 22 an der ringförmigen Stelle, wo sie konvergieren. Hierdurch entsteht an der Innenfläche 14b eine Abflachung 44, die der Einsenkung 18 gegenüberliegt, und das Metall der gekerbten Wand 22 wird veranlaßt, nach außen zu fließen. Das bedeutet, wie auch aus F i g. 7 zu ersehen ist, daß als Folge der Gesenkformung eine Kerbfläche 46 der Wand 22 gedehnt wird und dementsprechend wenigstens zum Teil eine konvergierende Kerbfläche 48, die durch die Prägefläche 32 entstanden ist, überlappt. Diese Überlappung, die in der Größenordnung von ungefähr 0,005 bis 0,01 cm an gegenüberliegenden Seiten des Knopfes liegt, findet sich am Beginn, jedoch noch außerhalb des Risses 38. Die Gesenkformung führt daher zu einer Versteifung der Knopfwand in der Nachbarschaft des Risses 38 und verschließt diesen längs seiner Erstrekkung. Es kann eine Lackschicht 50 (Fig. 7} angebracht werden, um wenigstens den Riß 38 und die Kerbe .17 an der inneren Oberfläche 146 des fertiggestellten Deckel? 14 abzudichten.

Unter näherer Bezugnahme auf die F i g. 2 und 8 sei darauf hingewiesen, daß, sofern das Gelenk H des Knopfes 16 sich nahe am Deckelrand 12 befindet, eine geeignete Bezeichnung, z. B. ein Pfeil (nicht dargestellt) den diametral gegenüberliegenden Ort des tiefsten Teils der schergeprägten Einkerbung 37 und des Risses 38

lu anzeigen kann, an dem ein Fingerdruck von außen auf den Knopf 16 leicht das Einreißen desselben veranlassen kann. Wenn das Einreißen einmal längs des Risses 38 begonnen hat, ist für ein Weiterreißen des Metalls längs der verbleibenden Wand der Kerbe 37 nur noch ein geringer Druck erforderlich.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Gesenkformung oder Stauchung zu einem »Wachstum« oder zu einer Ausdehnung des Knopfes 16 in Umfangsrichtung führt, durch die dessen ursprüngliche Querabmessung bzw. dessen Durchmesser D etwa in der Größenordnung von 0,015 bis 0,02 cm außerhalb des Risses 38 zunehmen, so daß ein Teil der benachbarten Wand 48 der Kerbe wie in den F i g. 7 oder 8 gezeigt, überlappt wird. Dementsprechend neigt der Flüssigkeitsdruck in dem Behälter lediglich dazu, die Kerbe 37 in der Wand und den Riß 38 zu schließen, hat jedoch keine bemerkenswerte Zerreißwirkung.

Die beschriebenen Verschlüsse können im Zusammenhang mit verschieden geformten Knopfteilen und

w Behältern Anwendung finden, und lassen sich in wirtschaftlicher Weise bei einem hohen Grad von Fertigungspräzision und Zuverlässigkeit einsetzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprache:

1. Verfahren zur Herstellung von Eindrflcklaschen für von Hand auftrennbare, ebene Metallbehälterdeckel, wobei ein Knopf mit dem Behälterdeckel Ober eine ununterbrochene Rinne mit einer Kerbe verbunden ist, der innere und äußere Begrenzungswände mit einander gegenüberliegenden parallelen, zur Deckelebene geneigten Oberflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wand der Rinne (18) bis auf einen eingerissenen, jedoch noch mit dem Blech verbundenen Abschnitt (38) schergeprägt wird und schließlich eine Wand (46) der Kerbe (37) gestaucht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Scherprägens der Knopf (16) nachgiebig gehalten wird.