DE2948069A1 - Druckwiederstandsfaehiger deckel fuer getraenkedosen - Google Patents

Description

Schweizerische Aluminium AG, 3965 Chippis Druckwiderstandsfähiger Deckel für Getränkedosen

Case 1372
16.10.79 Wie/eh

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Druckwiderstandsfähiger Deckel für Getränkedosen

Die Erfindung bezieht sich auf einen druckwiderstandsfähigen Deckel aus Aluminum, mit vorgefertigter Ausgiessöffnung im Deckelspiegel und einer ringförmigen Nut beim Uebergang vom Deckelspiegel zum Deckelrand, für kohlensäurehaltige Getränke enthaltende Dosen.

Um die Druckwiderstandsfähigkeit des Deckels einer unter relativ hohem Innendruck stehenden, beispielsweise mit einem kohlensäurehaltigen Getränk gefüllten Dose zu erhöhen, wird üblicherweise beim Uebergang vom Deckelspiegel zum Deckelrand eine ringförmige Nut geformt. Aus der US-PS 3 417 898 ist ferner ein Vollverschlussdeckel bekannt, der zur weiteren Verstärkung im Deckelspiegel eine nach aussen gewölbte, ringförmige Nut aufweist.

Die Erhöhung der Innendruckbeständigkeit von Dosendeckeln ist insofern von wirtschaftlichen Interesse, als dadurch die an die Druckwiderstandsfähigkeit eines Deckels gestellten Anforderungen mit Deckeln von geringerer Blechstärke erreicht werden können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Deckel der eingangs erwähnten Art mit weiter verbesserter Druckwiderstandsfähigkeit zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ausgiessöffnung im wesentlichen in einem Winkel von 0 bzw. 90 zur Walzrichtung des Deckelbleches liegt und der Deckelspiegel mindestens eine, konzentrisch zum Deckelumfang angeordnete und im Bereich der Ausgiessöffnung unterbrochene, gegen das Doseninnere gerichtete ringförmige Versteifungsrille aufweist, deren Durchmesser 65 bis 80 % des Dosennenndurchmessers beträgt.

Es hat sich gezeigt, dass mit steigendem Innendruck anfänglich eine kontinuierlich zunehmende Ausbeulung des Deckelspiegels

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auftritt, welche bei Ueberbelastung des Deckels schlagartig in eine permanente, gerichtete Ausbeulung in Form einer Ausknikkung - im folgenden Nasenbildung genannt - übergeht. Diese Nasenbildung hat sich als geeignetes Kriterium zur Bestimmung der Innendruckbeständigkeit eines Deckels erwiesen. Es konnte weiter beobachtet werden, dass die Nasenbildung bevorzugt in den 45 -Richtungen zur Walzrichtung des Deckelbleches auftritt, was offensichtlich mit dessen Walztextur zusammenhängt.

Wird nun die Ausgiessöffnung in den Bereich der 0 bzw. 90 Richtung zur Walzrichtung gelegt und werden sämtliche 45 Richtungen durch eine gegen das Doseninnere gerichtete Versteifungsrille geschnitten, so erhöht sich dadurch die Innendruckbeständigkeit des Deckels um einen Betrag von etwa 10 %. Bei der Fertigung eines Deckels mit bestimmten Anforderungen an die Druckwiderstandsfähigkeit kann somit bei gleichem Dekkelwerkstoff die Blechstärke reduziert werden, was bei den heutigen Massenproduktionen von Dosen zu einer wirtschaftlich nicht unbedeutenden Materialeinsparung führt.

Der Deckelspiegel kann mit zwei Versteifungsrillen versehen sein. Als besonders zweckmässig hat sich jedoch ein Deckel erwiesen, der eine einzige Versteifungsrille mit einem Durchmesser von 70 bis 77 % des Dosennenndurchmessers aufweist.

Die Tiefe sowie der Krümmungsradius der Versteifungsrille liegen vorteilhafterweise zwischen 0,5 und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,8 und 1,3 mm.

Die Ausgiessöffnung kann mit einem aufgesiegelten Aufreissstreifen aus Aluminium verschlossen sein, wobei das Aufsiegeln des Aufreissstreifens verteilhafterweise vor dem Pressen der Versteifungsrille erfolgt. Die Ausgiessöffnung kann aber auch durch eine Prägelinie vorgefertigt sein, wie beispielsweise bei einem sogenannten Ring-Pull-Verschluss. In diesem Fall wird die Versteifungsrille zweckmässigerweise vor dem Prägen der Aufreisslinie gepresst.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert und deren Vorteilhaftigkeit an einem Beispiel demonstriert. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Deckel;

Fig. 2 den Querschnitt entlang einer Linie A-A des Deckels von Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 2 im Bereich der Versteifungsrille;

Fig. 4 den kritischen Ausbeuldruck (Nasenbildung) in Abhängigkeit vom Durchmesser der Versteifungsrille.

Der Deckel 1 mit einer in Walzrichtung X liegenden Ausgiessöffnung 2 ist zur Verstärkung beim Uebergang vom Deckelspiegel 3 zum inneren Deckelrand 4 mit einer ringförmigen Nut 5 versehen. Zur weiteren Erhöhung des Innendruckwiderstandes weist der Deckelspiegel 3 eine gegen das Doseninnere gerichtete und konzentrisch zur Nut 5 angeordnete, ringförmige Versteifungsrille 6 auf. Diese ist im Bereich der Ausgiessöffnung 2 unterbrochen. Der Abstand a zwischen der unterbrochenen Versteifungsrille 6 und dem Rand der Ausgiessöffnung 2 beträgt etwa 3 bis 5 mm. Dieser Abstand a ist jedoch insofern nicht kritisch, als einzig darauf geachtet werden muss, dass die 45 Richtungen Y durch die Versteifungsrille 6 vollständig geschnitten werden.

Zur eindeutigen Bestimmung der Lage der Versteifungsrille 6 wird deren Durchmesser d in Beziehung zum Nenndurchmesser D des Dosenkörpers 7 gebracht. Die Form der Versteifungsrille wird bestimmt durch den Krümmungsradius r und die Tiefe t.

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Beispiel \Q*

Aus einer Aluminiumlegierung mit im wesentlichen 2,8 % Magnesium und 0,3 % Mangan wurden Deckel mit einer Blechstärke von 0,33 mm für Dosen von 63 mm Nenndurchmesser hergestellt. Beim Uebergang vom Deckelspiegel zum Deckelrand wurde eine ringförmige Nut der Tiefe 1,7 mm mit einem Radius von 0,8 mm geformt. In Walzrichtung zum Blech wurde eine Ausgiessöffnung ausgestanzt, ein Aluminium-Aufreissstreifen aufgesiegelt und anschliessend eine Versteifungsrille der Tiefe 1,0 mm mit einem Radius von 1,0 mm gepresst.

Die Deckel wurden auf Dosenkörper aufgefalzt. Ueber ein in der Wandung des Dosenkörpers angebrachtes Kupplungsstück wurde der Innendruck mittels Pressluft kontinuierlich erhöht, bis eine Nasenbildung eintrat. Die Nasenbildung erfolgte jetzt nicht mehr in einem Winkel von 45 zur Walzrichtung, sondern im Bereich zwischen der unterbrochenen Versteifungsrille und dem Rand der Ausgiessöffnung.

Der kritische Ausbeuldruck, bei dem schlagartig eine Nasenbildung eintritt, ist in Fig. 4 in Abhängigkeit vom Verhältnis

/D für verschiedene Durchmesser der Versteifungsrille von Deckeln für Dosen mit einem Nenndurchmesser von 6 3 mm dargestellt. Die eingezeichneten Messwerte sind Durchschnittswerte aus je 3 Versuchen. Aus dem Diagramm geht hervor, dass durch die Versteifungsrille die Innendruckbeständigkeit eines Dekkels um mehr als 10 % erhöht werden kann.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Druckwiderstandsfähiger Deckel aus Aluminium, mit vorgefertigter Ausgiessöffnung iiu Deckelspiegel und einei ringförmigen Nut beim Uebergang vom Deckelspiegel zum Deckelrand, für kohlensäurehaltige Getränke enthaltende Dosen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgiessöffnung (2) im wesentlichen in einem Winkel von 0 bzw. 90 zur Walzrichtung

(X) des Deckelbleches liegt und der Deckelspiegel (3) mindestens eine, konzentrisch zum Deckelumfang angeordnete und im Bereich der Ausgiessöffnung unterbrochene, gegen das Doseninnere gerichtete ringförmige Versteifungsrille (6) aufweist,deren Durchmesser (d) 65 bis 80 % des Dosennenndurchmessers (D) beträgt.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser zwei Versteifungsrillen aufweist.

3. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine einzige Versteifungsrille mit einem Durchmesser von bis 77 % des Dosennenndurchmessers aufweist.

4. Deckel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (t) der Versteifungsrille (6) 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,3 mm, beträgt.

5. Deckel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (r) der Versteifungsrille (6) 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,3 mm, beträgt.

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