DE2948069C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckwiderstandsfähigen Deckel für eine kohlensäurehaltige Getränke aufnehmende Dose aus Aluminiumblech mit ringförmiger Nut am Übergang vom Deckel­ rand zu einem Deckelspiegel sowie mit mindestens einer zum Deckelumfang konzentrischen, im Bereich einer im Deckel­ spiegel vorgefertigten Ausgießöffnung unterbrochenen, gegen das Doseninnere ausgeformten Versteifungsrille im Deckel­ spiegel.

Ein solcher Deckel ist aus der DE-PS 15 32 403 bekannt. In dieser Schrift ist insbesondere als Grifflasche für einen Dosendeckel beschrieben, der durch eine besondere Hebel­ wirkung zwischen dem Befestigungsriet der Grifflasche und der Schwenkkante beim Öffnen besonders leicht zu öffnen sein soll. Um den Deckelspiegel gegen Auswölben zu ver­ stärken, ist dieser mit einer Anzahl von Verstärkungsrippen oder Wülsten versehen, welche gleichzeitig dazu dienen, das überschüssige Material aufzunehmen, welches bei der Bildung der Kerblinie, die den entfernbaren Deckelabschnitt begrenzt, verdrängt wird. Die Verstärkungsrippen oder Wülste haben unterschiedliche Formen:

Es ist ein allgemein C-förmiger Umfangswulst vorhanden, der dem Dosenrand benachbart vollkommen um den Deckel­ spiegel verläuft und vor jeweils einem radialen Wulst endet, die jeweils dem entfernbaren Deckelabschnitt parallel verlaufen. Diese radialen Wulste dienen als Schutzelemente für den Mund des aus der Dose direkt Trinkenden. Außerdem verlaufen kurze Wulstabschnitte konzentrisch zum Umfangswulst.

Die Erhöhung der Innendruckbeständigkeit von Dosen­ deckeln ist insofern von wirtschaftlichem Interesse, als dadurch die an die Druckwiderstandsfähigkeit eines Deckels gestellten Anforderungen mit Deckeln von ge­ ringerer Blechstärke erreicht werden können.

Es hat sich gezeigt, daß mit steigendem Innendruck an­ fänglich eine kontinuierlich zunehmende Ausbeulung des Deckelspiegels auftritt, welche bei Überbelastung des Deckels schlagartig in eine permanente, gerichtete Aus­ beulung in Form einer Ausknickung - im folgenden Nasen­ bildung genannt - übergeht. Diese Nasenbildung hat sich als geeignetes Kriterium zur Bestimmung der Innendruckbe­ ständigkeit eines Deckels erwiesen. Dabei fang man über­ raschenderweise, daß die Nasenbildung bevorzugt in den 45°-Richtungen zur Walzrichtung des Deckelbleches auf­ tritt, was offensichtlich mit dessen Walztextur zusammen­ hängt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckel der eingangs erwähnten Art mit weiter verbesserter Druck­ widerstandsfähigkeit zu schaffen und insbesondere die Bildung von durch Innendruck hervorgerufenen sog. Nasen, also von permanenten, gerichteten Ausbeulungen in Form von Ausknickungen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgießöffnung im wesentlichen in einem Winkel von 0 oder 90° zur Walzrichtung des Aluminiumbleches liegt, daß die Versteifungsrille/n alle zur Walzrichtung in einem Winkel von 45° verlaufenden Radien schneidet/schneiden und daß der Durchmesser der Versteifungsrille/n 65 bis 80% des Nenndurchmessers des Dosenkörpers beträgt.

Wird nun die Ausgießöffnung in den Bereich der 0 oder 90° Richtung zur Walzrichtung gelegt und werden sämtliche 45°- Richtungen durch eine oder mehrere gegen das Doseninnere ge­ richtete Versteifungsrillen geschnitten, so erhöht sich da­ durch 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 Deckelwerkstoff die Blechstärke reduziert werden, was bei den heutigen Massenproduktionen von Dosen zu einer wirtschaftlich nicht unbedeutenden Materialeinsparung führt.

Aus der DE-OS 27 25 526 ist es an sich bei der Herstellung von Dosendeckeln bekannt, das Deckmaterial spätestens vor Erstellung der Schwächungsritze, die zum Aufreißen des Dosendeckels dient, in bestimmter Richtung zu orientieren. Daduch können die anisotropen Eigenschaften des verwendeten Rohmaterials berücksichtigt werden. Die Festigkeit ist nämlich parallel zur Walzrichtung höher. Das Deckelmaterial wird dann gemäß seiner Walzrichtung gerichtet in die Vorrichtung zum Prägen der Schwächungsritze eingeführt.

Die quer zur Walzrichtung verlaufenden Stellen der Schwächungs­ ritze werden tiefer ausgeführt, als die parallel zur Walz­ richtung verlaufenden Stellen. Damit wird eine gleichmäßige Festigkeit der geschwächten Stelle längs der Schwächungsritze erzielt, was es erlaubt, bei genügender gesamter Festigkeit des Deckels das An- und Aufreißen der geschwächten Stelle in allen Fällen optimal möglich zu machen.

Aus dem DE-GM ist schließlich ein Behälterdeckel für Bierdosen bekannt mit einem durch Kerblinien begrenzten entfernbaren Deckelabschnitt, bei dem die Deckelfläche bei der Herstellung der Kerblinie in ihrer ursprünglichen Ebene verbleiben und sich nicht ausbeulen soll.

Zu diesem Zweck sieht diese Schrift konzentrische Ver­ stärkungsrippen oder -sicken vor, die dazu dienen, das überschüssige Metall aufzunehmen, welches bei der Her­ stellung der Kerblinie anfällt, so daß die Neigung der Deckelfläche beim Kerben aus ihrer Mittelebene nach der Seite auszubiegen, stark vermindert wird.

Die dortigen Verstärkungsrippen oder -sicken sind all­ gemein in Fluchtung mit dem breiteren Teil des Aufreiß­ bereiches ausgerichtet, wo auch die größte Anhäufung von Metall auftritt. Sie sollen das bei der Herstellung der Kerblinie austretende Metall aufnehmen. Diese an sich be­ kannten Versteifungsrillen sind also in ihrer Anordnung auf die Anordnung des Aufreißbereiches des Deckels ausgerichtet.

Besondere Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Als besonders zweckmäßig hat sich 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, bevor­ zugt zwischen 0,8 und 1,3 mm.

Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeich­ nungen und anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. 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 Ver­ steifungsrille.

Der Deckel 1 mit einer in Walzrichtung X liegenden Ausgieß­ öffnung 2 ist zur Verstärkung beim Übergang 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 Versteifungs­ rille 6 auf. Diese ist im Bereich der Ausgießöffnung 2 unter­ brochen. Der Abstand a zwischen der unterbrochenen Versteifungs­ rille 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 6 wird bestimmt durch den Krümmungsradius r und die Tiefe t.

Beispiel

Aus einer Aluminiumlegierung mit im wesentlichen 2,8% Magnesium und 0,3% Mangan wurden Deckel mit einer Blech­ stärke von 0,33 mm für Dosen von 63 mm Nenndurchmesser hergestellt. Beim Übergang vom Deckelspiegel zum Deckel­ rand 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. Über ein in der Wandung des Dosenkörpers angebrachtes Kupplungsstück wurde der Innendruck mittels Preßluft kontinuierlich er­ höht, bis eine Nasenbildung eintrat. Die Nasenbildung er­ folgte jetzt nicht mehr in einem Winkel von 45° zur Walz­ richtung, sondern im Bereich zwischen der unterbrochenen Versteifungsrille und dem Rand der Ausgießöffnung.

Der kritische Ausbeuldruck, bei dem schlagartig eine Nasen­ bildung eintritt, ist in Fig. 4 in Abhängigkeit vom Verhält­ nis d/D für verschiedene Durchmesser der Versteifungsrille von Deckeln für Dosen mit einem Nenndurchmesser von 63 mm dargestellt. Die eingezeichneten Meßwerte sind Durchschnitts­ werte aus je 3 Versuchen. Aus dem Diagramm geht hervor, daß durch die Versteifungsrille die Innendruckbeständigkeit eines Deckels um mehr als 10% erhöht werden kann.

Claims (4)

1. Druckwiderstandsfähiger Deckel für eine kohlensäurehaltige Getränke aufnehmende Dose aus Aluminiumblech mit ring­ förmiger Nut am Übergang vom Deckelrand zu einem Deckel­ spiegel sowie mit mindestens einer zum Deckelumfang kon­ zentrischen, im Bereich einer im Deckelspiegel vorgefertig­ ten Ausgießöffnung unterbrochenen, gegen das Doseninnere ausgeformten Versteifungsrille im Deckelspiegel, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgießöffnung (2) im wesentlichen in einem Winkel von 0 oder 90° zur Walzrichtung (X) des Aluminiumbleches liegt, daß die Versteifungsrille/n (6) alle zur Walz­ richtung in einem Winkel von 45° verlaufenden Radien (y) schneidet/schneiden und daß der Durchmesser (d) der Ver­ steifungsrolle/n (6) 65 bis 80% des Nenndurchmessers (D) des Dosenkörpers (7) beträgt.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine einzige Versteifungsrille (6) mit einem Durchmesser (d) von 70 bis 77% des Nenndurchmessers (D) aufweist.

3. Deckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (t) der Versteifungsrille (6) 0,5 bis 1,5 mm, vorzugsweise 0,8 bis 1,3 mm, beträgt.

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