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BESCHREIBUNG:
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Die Erfindung betrifft einen dünnwandigen Druckbehälter aus Metall,
insbesondere einen solchen mit einem einteilig aus dünnem Metallblech aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung angeformten Mundstück und zur Verwendung als kleines
Bierfaß.
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Metallbehälter werden üblicherweise dadurch gebildet, daß ein mit
einem Boden versehenes Unterteil (Hauptteil des Behälters) zylindrischer Form mit
einem Oberteil (Deckelteil), das oben ein- Mundstück aufweist und die Form einer
umgekehrten, nach unten offenen Schale hat, an der Stoß stelle dazwischen verbunden
wird. Derartige Metallbehälter können für verschiedene Zwecke verwendet werden.
Problematisch ist bei ihnen das hohe Gewicht, das kaum zu umgehen ist, da sie aus
Metall sind. Als natürliche Gegenmaßnahme werden solche Behälter aus dünnen Metallblechen
hergestellt; je dünner das Metallblech jedoch wird, desto problematischer wird die
Druckwiderstandsfähigkeit des Behälters. Während des Gebrauchs des Behälters wird
dieser häufig deformiert oder eingebeult. Bei Verwendung eines zu dünnen Metallblechs
wird es ferner sehr schwierig, Oberteil und Unterteil als solche herzustellen, weil
Formschwierigkeiten auftreten. Es werden häufig Behälter aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen
verwendet, weil dieses Material leicht und korrosionsbeständig ist. Die guten Eigenschaften
dieser Werkstoffe und ihre Unschädlichkeit für den Behälterinhalt aufgrund der Korrosionsbeständigkeit
sowie ihre flexible Formgestaltung ermöglichen ein weites Anwendungsgebiet für Nahrungsmittel
o.dgl. Wenn ein solcher Behälter aus Aluminium oder Aluminiumlegierung als Bierbehälter
verwendet wird, so muß er einen Innendruck in der Größenordnung von 30 - 40 N/cm2
aushalten, da Bier ein schäumendes Getränk ist. Ein solcher Behälter muß also trotz
seiner möglichst geringen Wandstärke zur Gewichtsreduzierung ausreichend widerstandsfähig
gegen
Innendruck sein und darüber hinaus leicht formbar sein. Diese
Forderungen sind schwierig zu erfüllen.
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Beim Gebrauch als Bierfaß muß ein solcher Behälter z.B. mit einem
Mundstück an seinem Oberteil versehen sein, um die Flüssigkeit einzufüllen und auszuleeren.
Es ist jedoch sehr schwierig, das Mundstück einteilig anzuformen, wenn die Wandstärke
des Behälters auf einen bestimmten Wert reduziert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbehälter aus Metallblech
wie Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zu schaffen, der einteilig mit einem
Mundstück ausgebildet ist, eine ausgezeichnete Druckwiderstandsfähigkeit aufweist
und der als kleines Bierfaß geeignet ist. Ein solcher Behälter soll sich wirtschaftlich
herstellen lassen, sich im Gebrauch Deformierungen und Verbeulung widersetzen und
sehr leicht formbar sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Metallbehälter gekennzeichnet durch
ein Hauptteil von der Gestalt eines mit Boden versehenen Zylinders, das durch ein
Tiefziehverfahren aus einem Metallblech gebildet ist, mit einem Faß-Seitenteil,
der im Querschnitt bogenförmig nach außen vorgewölbt ist; und ein Deckelteil von
der Gestalt einer umgekehrten Schale, das aus Metallblech gebildet und gas dicht
mit der oberen Öffnung des Hauptteils zum Abdecken desselben verbunden ist, wobei
der Deckelteil gebildet ist aus einem Teil von der Form einer umgekehrten Schale,
dessen Durchmesser von dem mit dem Hauptteil befestigten Teil ausgehend nach oben
stetig abnimmt, mit einer Mehrzahl von ringförmigen, konzentrisch ausgebildeten
konvexen und konkaven Profilteilen, die im Querschnitt eine durchgehende leichte
Wellung bilden, und aus einem Mundstück, das einteilig mit dem Teil von der Form
einer umgekehrten Schale als Vorsprung ausgebildet ist, der sich von dessen mittlerem
Teil nach außen erstreckt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine teilweise im Axialschnitt gezeigte Seitenansicht einer Ausführungsform
eines kleinen Bierfasses; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Boden dieser Ausführungsform;
Fig. 3 einen schematischen axialen Querschnitt eines Deckelteils, das einteilig
mit einem Mundstück ausgebildet ist, mit einer vergrößerten Querschnittsansicht
eines Randes des Mundstücks; Fig. 4 einen vergrößerten senkrechten Querschnitt der
Stelle, wo der Deckelteil mit dem Hauptteil verbunden ist; Fig. 5 bis 11 Ansichten
zur Erläuterung der Formung des Deckelteils mit dem Mundstück, wobei Fig. 5 einen
Teilquerschnitt des Deckelteils nach Fertigstellung eines in Schritten erfolgenden
Tiefziehverfahrens, Fig. 6 einen axialen Querschnitt des Deckelteils nach Beendigung
des Ausstanzens, Fig. 7 einen axialen Querschnitt des Mundstücks nach Beendigung
des Aufrichtschrittes, Fig. 8 einen axialen Querschnitt des Mundstücks nach Beendigung
des Umbördelns,
Fig. 9 eine Perspektivansicht eines deformierten
Mundstücks, Fig. 10a und 1Ob senkrechte Querschnitte des Mundstücks nach dem in
Fig. 9 gezeigten Zustand und Fig. 11 einen axialen Querschnitt des Mundstücks nach
Beendigung des Richtens zeigen; Fig. 12 einen axialen Querschnitt einer Form unmittelbar
vor dem Wölben des Behälters; Fig. 13 eine Seitenansicht eines Fasses bzw. unteren
Hauptteils, wie es nach dem Wölben aussieht; Fig. 14 eine vergrößerte Querschnittsansicht
längs Linie XIV-XIV in Fig. 12; Fig. 15 eine Vergrößerung entsprechend Fig. 4, die
diejenige Stelle zeigt, wo das Oberteil mit dem Unterteil vereinigt ist; und Fig.
16 eine Ansicht zur Erläuterung der Herstellung der Doppelfalzverbindung an der
in Fig. 15 gezeigten Vereinigungsstelle.
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In Fig. 1, die als Ausführungsbeispiel ein Bierfaß zeigt, bezeichnet
das Bezugszeichen 1 ein Oberteil (Deckelteil), das aus einem Teil 1a von der Form
einer umgekehrten Schale, dessen Durchmesser von unten nach oben stetig abnimmt,
und einem Mundstück 4 zylindrischer Form besteht, das einteilig mit dem Teil von
der Form einer umgekehrten Schale ausgebildet ist und sich von dessen mittlerem
Teil ausgehend erstreckt.
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Das Oberteil (Deckelteil) ist aus einer dünnen Platte aus Aluminium
oder einer Aluminiumlegierung geformt, mit einem überzug aus Expoxyharz mit 0,3
- 1 mm, vorzugsweise 0,3 - 0,5 mm Dicke, und enthält einen gekrümmten Teil 1b mit
einem bestimmten Krümmungsradius R4 sowie einen ringförmigen gewellten Teil 1c,
der
den gekrümmten Teil 1b (in Fig. 1 nach oben) fortsetzt und aus einer Mehrzahl konzentrischer
wellenförmiger Teile gebildet ist, nämlich aus einer Reihe von durchgehenden, konzentrischen,
konvexen und konkaven ringförmigen Wülsten bzw. Rillen, bei Betrachtung im axialen
Querschnitt. Das mit-dem Oberteil 1 verbundene Unterteil 2 ist aus einer dünnen,
mit Epoxyharz überzogenen Metallplatte (bei der beschriebenen Ausführungsform ein
Blech aus Aluminiumlegierung) durch ein Tiefziehverfahren zu einer zylindrischen
Form ausgebildet, mit einem Boden und einer nach außen gewölbten Form,die im Querschnitt
des Fasses bogenförmig ist.
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Das Oberteil 1 und Unterteil 2 sind mit ihren Öffnungen einander zugewandt
und an ihrem Umfangsteil gasdicht miteinander verbunden, um den Druckbehälter zu
bilden.
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Der Bodenteil 5 des Hauptkörpers 2 (Faß) des Druckbehälters ist ferner
mit einem vorbestimmten Krümmungsradius R nach außen gewölbt, um eine flache Schale
zu bilden. Fünf Mulden 6 (leichte Vorsprünge) sind auf einer Kreislinie um die Mitte
des Bodenteils 5 herum angeordnet, um ein sicheres Aufstellen auf einem Tisch oder
Ständer zu erreichen. Diese Mulden 6 haben die Aufgabe, den mit Bier oder einer
anderen Flüssigkeit angefüllten Behälter zu sichern und sein Umkippen zu verhindern,
so daß wenigstens drei von ihnen vorgesehen sein müssen. Zwischen jeweils zwei benachbarten
Mulden 6 ist ein radialer Wulst 7 (konkave Ausnehmung) in Form einer Rille vorgesehen.
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Wie aus Fig. 2 klar ersichtlich ist, die den Boden 5 des Behälters
zeigt, weist jede Mulde 6 insgesamt die Form eines Tropfens auf, der gebildet ist
durch die Verbindung eines Bogenteils 9, dessen Radius R1 und Mittelpunkt P1 in
der Nähe des Mittelpunktes °1 des Bodens 5 ist, mit einem weiteren Bogen 10, dessen
Radius R2 (R2>R1) ist, mit dem Mittelpunkt P2, der weiter von dem Mittelpunkt
°1 entfernt ist als der Punkt P1; die Berührungsoberfläche 11 mit dem Tisch, auf
den das Faß gestellt werden soll, ist oval (ellipsenförmig) und verbindet den Punkt
P1 mit dem Punkt P2 in radialer Richtung. Die ovale
Berührungsoberfläche
11 steht insgesamt leicht vom Boden 5 nach unten vor, um eine flache Standfläche
zu bilden. Der Wulst 7 zur Verstärkung des Bodens 5 erstreckt sich radial von einem
Punkt in der Nähe des Mittelpunktes 01 bis beinahe zu einem einhüllenden Kreis A,
der die Außenränder jeder Mulde 6 miteinander verbindet. Die Hülsen 7 sind ferner
dadurch gebildet, daß der Boden 5 teilweise nach oben ausgenommen ist, so daß eine
flache Rille rechtwinkeliger Gestalt gebildet wird.
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Außerhalb des einhüllenden Kreises A ist der Boden 5 mit einem plötzlich
verringerten Krümmungsradius R3 (Fig. 1) gekrümmt, um dort eine relativ hohe Festigkeit
aufzuweisen. Innerhalb des einhüllenden Kreises A ist der Krümmungsradius R (Fig.
1) des Bodens 5 sehr groß, so daß dieser Teil allgemein leichter deformierbar ist.
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Da der Behälter beim Aufstellen auf einen Tisch oder einen Ständer
auf seinen fünf muldenförmigen Füßen 6 steht, die an einem Teil des Bodens 5 gebildet
sind, der durch die radial zwischen jeweils zwei benachbarten Mulden 6 angeordneten
Wülste 7 verstärkt ist, bewirken das Leergewicht des Behälters und seine Füllung,
die nach unten auf die Mulden bzw. Füße 6 drükken, Reaktionskräfte auf den Bereich
um jede Mulde 6 herum (der Teil des Bodens 5, der nicht von den Mulden 6 eingenommen
wird). Dieser Umgebungsbereich hat also die Neigung, zur Innenseite hin deformiert
bzw. eingebeult zu werden, und zwar konzentrisch zu den Punkten P1, P2, wie in Fig.
2 gestrichelt angedeutet ist. Diese Neigung, in dem gestrichelten Bereich nach innen
gewölbt zu werden, wird jedoch durch die Wirkung des ringförmigen Bereichs 5a neutralisiert,
der den kleinen Krümmungsradius R3 aufweist und sich außerhalb des einhüllenden
Kreises A befindet, ebenso wie durch die Wülste 7. Allein die Anordnung einer Wulst
7 zwischen zwei benachbarten Mulden 6 verhindert bereits zu einem großen Teil die
Deformierung des Behälters, die in einem kreisförmigen Bereich um die Mulden 6 herum
auftreten könnte. Die Wülste 7 können nach außen (unten) an einem Teil des Bodens
5 vorstehen und dabei die gleiche Wirkung ausüben.
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Ein solcher Druckbehälter aus Metall wird vorzugsweise als kleines
Bierfaß für 3 bis 5 1 Bier verwendet. Bei einem Bierfaß mit 3 1 Fassungsvermögen
beträgt z.B. die Höhe etwa 200 mm, und der größte Faßdurchmesser ist etwa 165 mm.
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An dem Oberteil 1, das für den erfindungsgemäßen Behälter besonders
chrakteristisch ist, erhöht die Vielzahl von kreisförmigen konvexen und konkaven
Wellenmustersn (im Querschnitt betrachtet) die Druckwiderstandsfestigkeit erheblich,
und zwar trotz der Verwendung von Metall als Werkstoff und trotz der geringen Dicke.
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Das Tiefziehverfahren als solches, das als Mehrfachschritt-Tiefziehverfahren
zur Bildung des Wellenmusters wiederholt wird, ermöglicht die einfache Ausbildung
des Mundstückes 4 im mittleren Bereich. Es wird nun das Herstellungsverfahren des
Oberteils 1 im einzelnen beschrieben. Die Erläuterung dieses Verfahrens wird wegen
der symmetrischen Form des Behälters auf die Seite beschränkt, die sich auf der
rechten Seite einer Mittellinie Ol befindet, wobei auf Fig. 3 Bezug genommen wird,
die einen senkrechten axialen Querschnitt des Oberteils 1 mit dem Mundstück 4 zeigt.
Als Rohling 12 wird ein Blech aus einer Aluminiumlegierung (5052S) mit einem Epoxyharzüberzug
(nicht gezeigt) auf beiden Seiten der Dicke 3 - 4 p mit einem Durchmesser D1 und
einer Dicke von 0,5 mm verwendet. Dieser Rohling wird zunächst durch eine Formpresse
in die Form abc gebracht.
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Dann erfolgt ein erster Tiefziehvorgang mit einem Stempel des Durchmessers
D1 (Form def) zur Bildung eines nach außen gewölbten Ringes e mit hügeligem Querschnitt,
dessen Außenumfang mit einer ringförmigen Einbuchtung b verbunden ist, die im Querschnitt
die Gestalt eines umgekehrten Hügels aufweist.
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Dann wird eine ringförmige konvexe Wölbung h in einem zweiten Tiefziehschritt
mittels eines Stempels der Form ghi mit einem Durchmesser D2 gebildet. Bei diesem
Schritt wird die zuvor gebildete konvexe Wölbung e nicht verändert, so daß auf natürliche
Weise
eine ringförmige konkave Wölbung j zwischen den konvexen Wölbungen e und h gebildet
wird. In gleicher Weise werden ringförmige konvexe Wölbungen k, 1, m mit Stempeln
der Durchmesser D3, D4, ... gebildet. Durch solche Verfahrensschritte wird an dem
schalenförmigen Oberteil 1 jede der ringförmigen konvexen Wölbungen e, h, k, 1,
m gebildet, wobei der Außenumfang des Stempels bei jedem Schritt wirksam wird, so
daß durch Kombination der einzelnen Schritte eine durchgehende Wellenform entsteht.
Bei diesem aus mehreren Schritten bestehenden Tiefziehverfahren sind die Oberflächen
jedes nacheinander bearbeiteten Abschnittes einander gleich.
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Das Mundstück 4 kann dadurch erhalten werden, daß der Mittelteil des
schalenförmigen Teils des Oberteils 1 in die Form mnopqro gebracht wird. Ein umgerolltes
Ende des Mundstücks 4 wird, nachdem das Werkstück in eine zylindrische Form pqq'
gebracht ist, durch Abschneiden des Spitzenteils und Umrollen des Teils qq' nach
außen bearbeitet, um schließlich den Teil qro zu bilden. Der Außenumfang des schalenförmigen
Teils des Oberteils 1 ist zur Verbindung mit dem Unterteil 2 mit einem zylindrischen
Flansch 14, einem sich nach außen erstreckenden seitlichen Flansch 15 und einem
umgebogenen Flansch 16 versehen, die einstückig damit ausgebildet sind. Ein sich
seitlich erstreckender Flansch 17, der am Oberende des zylindrischen Teils des Unterteils
2 gebildet ist, wird in Berührung mit dem seitlichen Flansch 15 des Oberteils 1
gebracht, dann erfolgt ein doppelter Falzvorgang, um beide Flansche 15, 17 gemeinsam
mit dem umgebogenen Flansch 16 in den in Fig. 4 vergrößert gezeigten Zustand zu
bringen. Das Mundstück 4 und die Flansche 14 - 16 können im voraus gebildet werden,
bevor die Tiefziehschritte an dem Teil mit der Form einer umgekehrten Schale erfolgen.
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Der Teil des Ober teils 1 mit der Form einer umgekehrten Schale und
das Mundstück 4 haben eine durchgehende, leicht kreisförmig gewellte Form aus konvexen
und konkaven konzentrischen Bereichen,
und alle hügelähnlichen
ringförmigen konvexen Wölbungen e, h, k, 1, m, die durch die Umfangsränder von Stempeln
verschiedener Durchmesser gebildet sind, bleiben an der Oberfläche des Oberteils
1 unberührt, um die Steifigkeit und Festigkeit desselben zu verbessern. Diese ringförmigen
Wellenmuster mit konvexen und konkaven Bereichen verstärken also das Oberteil 1.
Eine Endbearbeitung durch Dehnung des Materials, d.h.
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Beseitigung der beim Formen aufgetretenen Unregelmäßigkeiten, entfällt
bei dem erfindungsgemäßen Behälter. Die einmal durch die Umfangsränder der Stempel
verschiedener Durchmesser gebildeten konvexen Wölbungen e, h, k, 1, m unterliegen
niemals einer Biegung in Rückwärtsrichtung (mit Ausgleich der Höhe der Wellung),
so daß die konvexen Stellen e, h, ..., die nur einmal einer Dehnbelastung ausgesetzt
sind, welche die Stoffstruktur verändert, keinen umgekehrten Druckkräften ausgesetzt
werden, so daß auch die mit dem Überzug versehene Oberfläche nicht beschädigt wird
und sich insbesondere der Überzug nicht abschält. Das gleiche gilt für die Innenoberfläche
des Werkstücks. Dies bedeutet, daß durch stoßartige Belastungen hervorgerufene Beschädigungen
auf beiden Seiten des Werkstücks vollständig verhindert werden können, und auf der
Außenoberfläche des Deckels entfällt eine Beeinträchtigung des Aussehens durch solche
Beschädigungen, während auf der Innenseite des Deckels verhindert wird, daß abgelöste
Teile des Überzugs sich mit dem Behälterinhalt vermischen und dessen Qualität verschlechtern.
Durch die Erfindung wird also die Schaffung eines Deckelteils möglich, dessen Mundstück
aus mit Harz überzogenem Blech gebildet ist, während dieses gleichzeitig eine hohe
Festigkeit behält.
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Das im mittleren Teil des Deckels gebildete Mundstück des Behälters
bzw. das Oberteil 1 von der Form einer umgekehrten Schale kann bevorzugt auch in
der im folgenden beschriebenen Weise hergestellt werden. Wenn zunächst das Oberteil
1 durch das mehrere Schritte enthaltende Tiefziehverfahren als Deckel
ausgebildet
ist, wird einteilig damit ein zylindrischer Teil 23 gebildet, der eine Deckelplatte
im mittleren Bereich aufweist. Im mittleren Teil des zylindrischen Teils 23 wird
gleichzeitig ein kreisförmiger abgestufter Teil 24 gebildet.
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Bezugszeichen 25 bezeichnet in Fig. 5 einen Außenflansch, der als
Verbindungselement dient, wenn das Oberteil 1 mit dem Unterteil 2 durch den doppelten
Falzvorgang verbunden wird.
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Die Deckelplatte 22 wird mittels einer Stanze (nicht gezeigt) fortgeschnitten,
um ein konzentrisches Loch 26 mit einem Durchmesser D' in ihrem mittleren Teil zu
bilden, wie in Fig. 6 ersichtlich ist. Der linke Umfangsrand der Deckelplatte 22
um das Loch 26 herum ist zu einer ähnlichen Zylindergestalt wie der Zylinderteil
22 ausgebildet (dieser Teil wird im folgenden als Richtvorgang bezeichnet). Zu diesem
Zweck werden ein oberes und ein unteres Formwerkzeug 27, 28 verwendet, und Fig.
7 zeigt, wie der zylindrische Teil gebildet wird, indem der linke Außenumfangsteil
der Oberplatte 22 angehoben wird, um mit dem bereits vorhandenen zylindrischen Teil
23 ein integriertes Teil zu bilden. Die so erhaltenen einteiligen Abschnitte 22,
23 können z.B. mittels eines oberen Formwerkzeugs 29 zum Umbiegen und eines unteren
Formwerkzeugs 30 zum Zusammenwirken damit umgebogen werden, um ein Mundstück zu
schaffen, dessen Querschnitt praktisch kreisförmig ist und das mit einer Kappe verschlossen
werden kann. Durch Verschliessen mit einer Verschlußkappe 32, die z.B. aus einem
dünnen Aluminiumblech gebildet werden kann, und Versiegeln unter Druck (Stemmnaht)
in Richtung des Pfeiles A am Außenrand wird ein perfekt gasdichter Verschluß erreicht.
Während der verschiedenen Formpreßschritte wird vor Fertigstellung des Endes 31
des Mundstücks der Flansch 25 (Fig. 5) weiterbearbeitet, um der in Fig. 8 gezeigte
Flansch 15 zu werden, und bei einem späteren Verfahrensschritt wird dieser weiter
bearbeitet, um gemeinsam mit dem Flansch 17 des Unterteils 2 eine gasdichte Doppelfalz-
bzw. Stemmverbindung zu bilden.
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Bei den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten tritt eine technologische
Schwierigkeit auf, die nachstehend erläutert wird. Wenn der stehengebliebene Umfangs
rand der Deckelplatte 22 um das Loch 26 herum aufgerichtet wird, um zu einem zylindrischen
Teil 22' zu werden, das einstückig mit dem zylindrischen Teil 23 ausgebildet ist
(siehe Fig. 7), und wenn die Schulter R' zwischen dem zylindrischen Teil 23 und
dem stehengebliebenen Teil der Deckelplatte 22 völlig begradigt wird, so treten
wellige Unregelmäßigkeiten 37 am oberen Rand des zylindrischen Teils 22' auf, wie
in Fig. 9 gezeigt ist, und zwar aufgrund der gerichteten Spannungen in dem Werkstoff,
wodurch Wellungen mit vorstehenden Teilen 37a und zurückspringenden Teilen 37b entstehen.
Wenn das Umbördeln ohne Korrektur dieser Unregelmäßigkeiten unter Zwangseinwirkung
ausgeführt wird, so entsteht aufgrund der Vertiefung 37b ein Spalt L1, der in Fig.
10a gezeigt ist, zwischen dem Blechrand und dem zylindrischen Teil 23, während der
vorstehende Teil 37a hingegen wie in Fig. 10b gezeigt ist, gegen den zylindrischen
Teil 23 angedrückt wird, so daß das Ende 31 des Mundstücks, im Querschnitt betrachtet,
an verschiedenen Stellen seines Umfangs unregelmäßig wird. Dies bedeutet, daß das
Ende 31 des Mundstücks keine einwandfreie Form aufweist und nicht vollständig kreisförmig
ist, wodurch eine einwandfreie Versiegelung beim Verschließen des Behälters mit
einer Kapsel verhindert wird. Die Gründe für diesen Mangel liegen in der Tatsache,
daß die Schulter R' nur an einem Teil völlig aufgerichtet werden kann, an anderen
Stellen jedoch nicht.
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Wenn versucht wird, das Aufrichten unter Zwangseinwirkung durchzuführen,
um einen einwandfreien Zylinder zu bilden, so entstehen in unvermeidbarer Weise
Unregelmäßigkeiten am Blechrand, mit dem Ergebnis, daß im Querschnitt betrachtet,
die Gestalt des Endes 31 des Mundstücks unregelmäßig wird.
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Aus diesem Grunde wird das im folgenden beschriebene Verfahren vorgeschlagen.
Dieses Verfahren ermöglicht die präzise Ausbildung
von Form und
Lage der Schulter R' bei der Bildung des zylindrischen Teils 23 mit der Deckelplatte
22 und die Vermeidung von Unrundheiten sowie mangelnder Konzentrizität des Lochs
26 beim konzentrischen Ausschneiden aus der Deckelplatte 22; die Schulter R' muß
derart gestaltet werden, daß beim Aufrichten derselben eine ringförmige Stufe verblveibt,
die nicht vollständig begradigt wird; folglich weist der Blechrand beim Aufrichten
des stehengebliebenen Umfangsrandes der Deckelplatte 22 zu zylindrischer Form keine
Unregelmäßigkeiten 37 auf.
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Dies wird nun anhand der Fig. 6 und 11 erläutert. Das Ausstanzen des
konzentrischen Lochs 26 mit dem Durchmesser D1 im mittleren Teil der Deckelplatte
erfolgt genau so wie bei dem zuvor beschriebenen Verfahren. Ein wichtiger Unterschied
besteht in der Art des Aufrichtens des stehengebliebenen Umfangsteils der Deckelplatte
22, und ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß zunächst der Durchmesser D'1
des unteren Formwerkzeugs 28 etwas reduziert wird bzw. der Innendurchmesser D'2
des oberen Formwerkzeugs 27 etwas vergrößert wird, um den stehengebliebenen Umfangsteil
der Deckelplatte 22 aufzurichten, so daß der aufgerichtete zylindrische Teil 22"
bezüglich seines Außendurchmessers etwas verschieden von dem zylindrischen Teil
23 ist. Wenn der Außendurchmesser D'1 des unteren Formwerkzeugs 28 gegenüber der
bisherigen Form etwas reduziert wird, so wird der Innendurchmesser des zylindrischen
Teils 22" kleiner als der des zylindrischen Teils 23, und die Schulter R' verbleibt
als Abstufung R", da sie nicht völlig aufgerichtet wird. Ein Teil des gekrümmen
Teils der Schulter R' verbleibt also zwischen dem zylindrischen Teil 22" und dem
zylindrischen Teil 23. Dies bedeutet, daß ein teilweise abgestufter zylindrischer
Teil auf der Vorderseite des zylindrischen Teils 23 gebildet wird. Wenn der Innendurchmesser
D'2 des oberen Formwerkzeugs 27 etwas'gegenüber der bisherigen Form vergrößert wird,
so wird der Innendurchmesser
des zylindrischen Teils 22" gleich
demjenigen des zylindrischen Teils 23, wobei in der Mitte eine Abstufung R" mit
etwas größerem Durchmesser gebildet wird.
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Durch Aufrichten des stehengebliebenen Umfangsteils der Deckelplatte
22, wobei eine Schulter R' als ringförmige Abstufung stehenbleibt, ist die Summe
der Höhen H3 des zylindrischen Teils 23 und des zylindrischen Teils 22" etwas kleiner
als die entsprechende Höhe H2 (Fig. 7) bei dem zuvor beschriebenen Verfahren, jedoch
ist der obere Rand 38 glatt, also völlig ohne Wellung. Dies kann damit erklärt werden,
daß die Schulter R' nur wenig gedehnt wird, während der zylindrische Teil 22" gebildet
wird, und die Höhe des abgestuften Teils R", die gegenüber derjenigen der Schulter
R' verändert wurde, um den neu gebildeten zylindrischen Teil herum praktisch gleichmäßig
ist (zwischen dem zylindrischen Teil 23 und dem zylindrischen Teil 22). Dies bewirkt,
daß die endgültige Höhe des zylindrischen Teils 22" gleichmäßig ist, wodurch mit
Sicherheit wellenförmige Unregelmäßigkeiten des Oberrandes 38 verhindert werden.
Wenn ein so gleichmäßig gestalteter zylindrischer Teil (der die Teile 23 und 22"
enthält) umgebördelt wird, so entsteht ein gleichmäßig umgebördeltes Mundstück mit
einem nahezu völlig kreisförmigen Querschnitt. Das Umbördeln kann dann zu der in
Fig. 10a oder 10b im Querschnitt gezeigten Form führen. In allen Fällen wird ein
gleichmäßiges Umbördeln am gesamten Umfang des Mundstückes erreicht, weil der Oberrand
38 ganz in einer Ebene liegt und frei von Unregelmäßigkeiten der Höhe ist, bevor
das Umbördeln stattfindet.
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Wie vorstehend im einzelnen erläutert wurde, muß das Aufrichten des
stehengebliebenen Teils der Deckelplatte nach dem Ausstanzen des konzentrischen
Loches 26 in der Deckelplatte 22 so durchgeführt werden, daß die Schulter R' als
ungedehnte Abstufung verbleibt, mit gleichmäßiger Höhe um den ganzen Umfang herum.
Dadurch wird erreicht, daß der Blechrand 38 glatt ist und in einer Ebene liegt,
wodurch mittels des anschließenden
Umbördelns ein gleichmäßig geformtes
Ende 31 des Mundstücks geschaffen werden kann, dessen Querschnitt am gesamten Umfang
gleichmäßig ist; dadurch wird die Dichtigkeit des Behälters beim Verschließen wesentlich
erleichtert.
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Das Unterteil 2 des Behälters ist in gleicher Weise wie das Oberteil
1 aus einem Metallblech einer Dicke von 0,3 - 1,0 mm, vorzugsweise 0,3 - 0,5 mm,
durch ein Tiefziehverfahren hergestellt. Es wird nachstehend ein bevorzugtes Tiefziehverfahren
beschrieben, das drei grundlegende Schritte enthält, nämlich Tiefziehen eines ausgestanzten
Blechs aus Aluminiumlegierung mit 0,3 - 1,0 mm Dicke und einem Epoxyharzüberzug
in die Form des Hauptteils, Wärmebehandeln des so geformten Hauptteils bei einer
Temperatur von 250 - 3500C während 1 - 5 min und Fertigformung bzw. Endbearbeitung
des wärmebehandelten Hauptteils.
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Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens.
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Zunächst wird ein von einer Rolle abgenommenes Blech aus Aluminiumlegierung
(A 3004 oder A 5052) einer Dicke von z.B.
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0,4 mm und mit einem Überzug aus Urea-Epoxyharz (Dicke 4 u) für den
ersten Verfahrensschritt in Stellung gebracht. Die Dicke des Blechs kann zwischen
0,3 und 1,0 mm betragen, und als Harzüberzug wird vorzugsweise Urea-Epoxyharz verwendet.
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Die Dicke des überzugs kann frei je nach Anwendungsfall gewählt werden,
und der Überzug kann nur auf der Innenseite des Behälters aufgebracht werden. Der
zweite Verfahrensschritt besteht im Ausstanzen mittels einer Stanzmaschine zur Bildung
einer kreisförmigen Platte vorbestimmter Größe.
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Die ausgestanzte Platte wird einer Presse mit Überführungseinrichtungen
zugeführt, welche den dritten, vierten und fünften Verfahrens schritt ausführen,
um nach und nach durch eine Reihe von Tiefziehschritten die Form eines mit Boden
versehenen zylindrischen Hauptkörpers zu schaffen.
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Der sechste Schritt beinhaltet das Formen und der siebente das Zuschneiden.
Je nach den Umständen kann der sechste Schritt entfallen.
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Der achte Verfahrens schritt ist eine Wärmebehandlung in einem kontinuierlichen
Wärmebehandlungsofen, dessen Betriebsdaten 2900C bei 1,5 min Verweilzeit sind. Wie
später weiter erläutert wird, kann die Temperatur im Bereich von 250 - 350°C liegen,
und die Verweilzeit kann 1 bis 3 min betragen, je nach Plattendicke und Zusammensetzung
des Überzugsmaterials.
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Der neunte Verfahrensschritt ist das Wölben mittels einer Presse,
in der der bereits wärmebehandelte Hauptkörper gewölbt wird, indem von innen mittels
eines Formwerkzeugs aus Gummi der Hauptkörper gegen ein Außenwerkzeug gepreßt wird,
das den Hauptkörper umgibt, um die angestrebte Faß form zu erreichen.
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Die bei diesem Wölben erfolgende Dehnung beträgt z.B. 6,5%.
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Diese Dehnung kann erreicht werden, ohne daß die sogenannte Dehnspannungsmarke
(SS-Marke) erreicht wird, und zwar aufgrund der Wärmebehandlung in dem achten Verfahrensschritt.
Wenn die Wärmebehandlung im achten Verfahrensschritt entfällt, so erscheinen zahlreiche
Dehnspannungsmarken an der Außenoberfläche des Hauptteils.
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Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform liegt die gewählte Dicke
im Bereich von 0,3 - 1,0 mm, die Wärmebehandlungstemperatur beträgt 250 - 3000C,
wenn als Überzug ein Epoxyharz verwendet wird, und die Verweilzeit beträgt 1 - 3
min.
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Bei Einhaltung dieser Bedingungen kann der Hauptteil nach dem größtmöglichen
Tiefziehverhältnis (z.B. 2,25) bei einer Aluminiumlegierung in den Verfahrensschritten
3, 4 und 5 eine Dehnung von 6,5% im neunten Verfahrensschritt aushalten, wobei eine
Beeinträchtigung durch Anbrennen oder Ansengen aufgrund der Oxidation des Harzüberzugs
mit Sicherheit verhindert wird.
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Wenn die Wärmebehandlungstemperatur 3500C überschreitet, so wird sowohl
bei einem Überzug aus Phenolepoxyharz als auch einem solchen aus Urea-Epoxyharz
die Überzugsschicht angebrannt oder angesengt und verfärbt. Außerdem erhält das
verpackte Getränk einen unangenehmen Geschmack. Bei einer Wärmebehandlung unter
2500C wird die erforderliche Verweilzeit verlängert, wodurch die Entfärbung des
Überzugs beschleunigt wird, und die Verweilzeit 5 Minuten überschreitet, so wird
der überzug angebrannt oder zerstört, und zwar unabhängig von der Temperatur, bei
der die Wärmebehandlung durchgeführt wird. Eine Wärmebehandlung von über 5 Minuten
ergibt oft eine spürbare Verkohlung des Überzugsfilms. Wenn jedoch die Wärmebehandlungszeit
weniger als 1 Minute beträgt, so ist ihre Wirkung unzureichend. Die bevorzugten
Wärmebehandlungsbedingungen für eine Dicke von 0,4 mm einer Platte 21 aus Aluminiumlegierung
(z.B. A 3004 oder A 5052) mit Epoxyharzüberzug einer Dicke von 4 p ergeben bis zum
fünften Verfahrensschritt ein Tiefziehverhältnis von 2,25 und im neunten Verfahrensschritt
eine Dehnung von 6,5%; diese Bedingungen sind 2900 +100C und eine Verweilzeit von
1,5 Minuten.
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Bei diesen Bedingungen wird keinerlei Zerstörung des Harzüberzuges
beobachtet, und die verpackte Ware nimmt keinerlei unerwünschten Geschmack an.
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Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Herstellung eines Behälters
aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit Epoxyharzüberzug eignet sich gut
für eine Herstellung durch Tiefziehen und zum Verhindern der Zerstörung des Überzugsfilms.
Selbst wenn die im Verlaufe der Herstellung durchgeführte Wärmebehandlung zur teilweisen
Neutralisierung der Materialdehnung berücksichtigt wird, ist dieses Verfahren geeignet
zum Verhindern der Zerstörung des Überzugs von Behältern für Nahrungsmittel. Durch
die Erfindung werden also Behälter geschaffen, die eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit,
Verschleißfestigkeit sowie ein gutes Aussehen aufweisen.
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Der Ofen zur kontinuierlichen Wärmebehandlung, der mit Umwälzung einer
erhitzten Atmosphäre arbeitet und in dem achten Verfahrensschritt zum Einsatz gelangt,
kann auch durch Infrarotbestrahlung oder eine Induktionserhitzung mit Hochfrequenz
ersetzt werden, um nur die Außenseite des Behälters zu erhitzen, was vorteilhaft
ist, um die Zerstörung des Harzüberzugs auf der Innenseite während der Wärmebehandlung
bestmöglich zu verhindern. Dies ist sehr günstig für Lebensmittelbehälter, bei denen
es sehr wichtig ist zu verhindern, daß die verpackte Ware einen Beigeschmack erhält.
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Ein weiterer Vorzug des Verfahrens zur Herstellung des Oberteils 1
und Unterteils 2 aus einer mit Harz überzogenen Platte aus Aluminiumlegierung ist
das vollständige Entfallen von Schmieröl bei dem Tiefziehverfahren, was bei den
üblichen Tiefziehverfahren nicht möglich ist; dies ist darauf zurückzuführen, daß
der Harzüberzug selbst während des Tiefziehvorganges als Schmiermittel wirksam ist.
Durch das Entfallen besonderer Schmiermittel können die bei Lebensmittelbehäl'tern
üblicherweise erforderlichen Reinigungs- und Trockenvorgänge entfallen.
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Es folgen nun einige Erläuterungen hinsichtlich der Wölbung des Behälters,
die vorzugsweise das Unterteil 2 erhält, um den Faßteil im Querschnitt bogenförmig
nach außen auszuwölben.
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Der größte Durchmesser dieses gewölbten Teils des Unterteils 2 in
dessen Mitte muß in den Grenzen des 1,1-fachen des kleinsten Durchmessers des Unterteils
2 liegen, wobei sich diese Stelle an der Vereinigung mit dem Oberteil 1 befindet.
Eine Wölbung über diese Grenze hinaus kann zu einem Bruch des Werkstoffes führen.
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Bei dem Herstellungsschritt zur Schaffung dieser Wölbung muß sorgfältig
vermieden werden, daß Streifen oder Riefen am Unterteil 2 aufgrund der Verwendung
eines zweiteiligen Formwerkzeugs
auftreten. Diese Vorsichtsmaßnahme,
die den kommerziellen Wert der hergestellten Gegenstände erhöht, wird nachstehend
beschrieben.
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Dieses Problem wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß zur Wölbung
des Unterteils 2 ein mehrteiliges Formwerkzeug verwendet wird, das eine Rille an
der Stoß- bzw. Vereinigungsstelle der zwei Teile enthält. Die Tiefe und Breite der
Rille muß sorgfältig bestimmt werden, unter Berücksichtigung der Materialqualität
und der verarbeiteten Dicke sowie der Qualität des Urethangummis, das als Innenformwerkzeug
verwendet wird, z.B. dessen Elastizität und dgl., so daß der verarbeitete Werkstoff
beim Herausdrücken in die Rille durch die Druckkraft des Innenwerkzeugs nicht den
Boden der Rille berühren kann.
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Durch Vermeidung der Berührung mit dem Rillenboden kann eine glatte
und ästhetische Riffelung mit bogenförmigem Querschnitt anstelle der üblichen unansehnlichen
Streifen gebildet werden.
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Diese an der Verbindungsstelle gebildete Riffelung ergibt gemeinsam
mit anderen Riffelungen, die durch an anderen Stellen angeordnete Rillen gebildet
werden, ein Streifenmuster aus geraden Streifen. Diese Ausführungsform wird im folgenden
näher beschrieben.
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In Fig. 12 ist mit 41 eine Unterlage bezeichnet, an der eine Form
42 mit einer Mehrzahl von Schrauben befestigt ist, und zwei trennbare Formhälften
42a, 42b sind in den mit Pfeilen bezeichneten Richtungen (rechts und links) von
der mit 42 bezeichneten Grenzlinie ausgehend bewegbar angeordnet. Mit 44 ist ein
auf- und abbewegbarer Stempel bezeichnet. Eine an dem Stempel 44 befestigte Halterung
45 ist mit einem Innenformwerkzeug 46 aus Urethangummi versehen. Ein becherförmiges
Werkstück 47 aus einer dünnen Aluminiumplatte, das zu dem Unterteil 2 ausgebildet
werden soll, ist an seinem oberen Ende mit einem einstückig damit ausgebildeten
Flansch 48 zur Auflage versehen. Bei der in Fig. 12 gezeigten Anordnung wird der
Stempel 44 abgesenkt, um das Innenformwerkzeug 46 aus
Urethangummi
auszudehnen, so daß dieses wiederum das becherförmige Werkstück 47 ausbeult, indem
es entlang der Innenoberfläche 49 der Form 42 und gegen diese gepreßt wird. Durch
Anheben des Stempels 44 und gleichzeitiges öffnen der zwei Formhälften 42a, 42b
der Form 42 verbleibt das geformte Unterteil (in Fig. 13 mit 40 bezeichnet).
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Fig. 14 zeigt eine Vergrößerung der Querschnittsansicht nach Fig.
12 längs Linie XIV-XIV, wobei die Wölbung fertiggestellt ist und das Urethangummi
46 maximal ausgedehnt ist; ein Teil des becherförmigen Werkstücks 47 ist durch die
Druckkraft des Innenformwerkzeugs 46 in eine Rille 51 mit bogenförmigem Querschnitt
hineingedrückt, die durch ein Ätzverfahren o.dgl. an der Verbindungsstelle 50 der
Form 42 gebildet ist. Eine durch das Wölben des becherförmigen Werkstücks 47 in
die Rille 51 hinein gebildete Erhebung 52 erreicht nicht den Rillenboden 50, d.h.
die Verbindungsstelle der zwei Formhälften 42, so daß diese Erhebung 52 eine glatte
und gleichmäßige Bogenform im Querschnitt aufweist, entsprechend der natürlichen
Ausdehnung des Innenwerkzeugs 46 aus Urethangummi. Dadurch wird vollständig verhindert,
daß die Außenoberfläche der Erhebung 52 durch senkrechte Streifen verunziert wird,
selbst wenn die Verbindungsstelle 50 etwas versetzt und nicht sehr genau ist.
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Auf beiden Seiten der Rille 51 befinden sich mehrere recht flache
Rillen 53 in gleichem Abstand voneinander, und das ausgewölbte Werkstück 47 erreicht
den Boden der Rillen 53, wenn es von dem Innenwerkzeug 46 gewölbt wird, so daß Riffelungen
54 gebildet werden. Diese Riffelungen 52, 54 bilden das in Fig. 13 gezeigte Linienmuster.
Sie sind nur an dem gewölbten Teil L'1 des Faßkörpers 40 (Fig. 13) vorgesehen und
werden nach und nach flacher, um am oberen und unteren Ende des gewölbten Teils
L'1 auszulaufen.
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Durch Verwendung einer geteilten Form 42, die an ihrer Verbindungsstelle
50 mit einer im voraus gebildeten Rille 51 versehen ist, wird die Riffelung 52 in
beabsichtigter Weise
gebildet, während das Werkstück 47 gewölbt
wird. Dadurch wird das Auftreten von unschönen Streifen an der Verbindungsstelle
der Form 42 verhindert, was zuvor unvermeidbar war, und folglich wird das Aussehen
des Faßkörpers 40 wesentlich verbessert. Die Bildung des geraden Rippenmusters aus
den Riffelungen 52 und den anderen parallelen Riffelungen 54 erhöht wesentlich den
Handelswert eines solchen Fasses 40. In den Innenoberflächen der geteilten Form
42 können verschiedene Rillenmuster vorgesehen sein, um die gewünschten Riffelungen
oder Muster auf dem Faß 40 mittels des Innenwerkzeugs 46 aus Urethangummi zu schaffen,
wobei die an dem Werkstück 47 gebildete Riffelung 52 die Verbindungsstelle 50 der
Form 42 nicht berühren darf; der Boden der Rille 51 verhindert also nicht nur vollständig
das Auftreten von unerwünschten Streifen, sondern es entfallen auch Schwieriegkeiten
hinsichtlich einer Verschlechterung der Festigkeit und Sicherheitswartung. Ferner
werden die Kosten zur Herstellung der Form reduziert, weil es nicht erforderlich
ist, daß diese mit sehr hoher Präzision ausgeführt wird.
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Im Rahmen der Erfindung kann auch mit einer hydraulischen Presse gearbeitet
werden, um die Wölbung zu schaffen.
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Die Vereinigung des oberen Teils 1 mit dem Unterteil 2 erfolgt vorzugsweise
durch eine Doppelfalzverbindung. Es sind je doch auch andere Verbindungen möglich,
z.B. eine Verklebung.
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Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung der Doppelfalzverbindung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Zur Vereinigung des Ober teils 1 mit
dem Unterteil 2 werden folgende Schritte ausgeführt: 1. Eine zylindrische Außenwandung
einer Ausnehmung (vertiefter Teil), die um die untere öffnung des Unterteils 1 herum
gebildet ist, hat einen zum Bodenteil der Ausnehmung hin stetig abnehmenden Durchmesser,
wird also nach innen verjüngt; 2. der Biegeradius der Bodenwandung wird ungefähr
gleich der Dicke der Materialstärke gewählt; 3. der Winkel zwischen der Außenwandung
und der Innenwandung der Ausnehmung
wird möglichst klein gemacht,
so daß er das Einsetzen eines Futters gestattet; 4. die Doppelfalzverbindung wird
hergestellt, nachdem im wesentlichen die Außenwandung der Ausnehmung nahe an der
Innenoberfläche der öffnung des Unterteils 2 in Berührung mit einem eingesetzten
ringförmigen Futter gebracht wird, wobei an der Verbindungsstelle von außen her
und unter Druck eine Doppelfalzwalze angreift.
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Dieses Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16
im einzelnen beschrieben. Ein gestrichelter Teil 63' in Fig. 15 zeigt die Ausnehmung
vor dem Einsetzen des Futters 71 (Fig. 16). Die mit durchgezogenem Strich gezeigte
Ausnehmung 63 entspricht der Form nach fertiggestellter Doppelfalzverbindung.
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Untersuchungen haben gezeigt, daß der Biegeradius r der Bodenwandung
69 der Ausnehmung 63 möglichst klein sein soll, damit die Ausnehmung 63 eine hohe
Festigkeit (gegen das Aufrollen) aufweist, und daß der Biegeradius r praktisch nicht
kleiner als die Dicke t des Materials gemacht werden kann. Der Radius r wird also
so bestimmt, daß er ungefähr gleich der Dicke t (0,5 mm) des Werkstoffes ist. Mit
dem Buchstaben M ist der Winkel zwischen einer Linie P und einer Linie Q (Fig. 15)
bezeichnet, die in einer Ebene liegen, welche eine Axiallinie des Behälters enthält,
wobei P eine gerade Linie in der Innenoberfläche 78 der Außenwandung 68 der Ausnehmung
63 und Q eine gerade Linie ist, die von links kommend einen Kreis S berührt, der
auf der Oberseite der Bodenwandung 69 eingeschrieben ist, und berührt ferner von
rechts ausgehend (in Fig. 15) einen Bogen, der durch die Außenoberfläche 77 (rechte
Seite in Fig. 15) der Innenwandung 67 der Ausnehmung 63 gebildet ist, mit einem
Radius (R4 + t), und zwar an einer Stelle, wo der Bogen mit dem Kreis S in Berührung
ist. Q bezeichnet also eine gerade Linie, die senkrecht auf einer Linie n ist, welche
die Mitte 0 des Kreises S mit der Mitte n des Bogens verbindet, der entlang der
Außenoberfläche 77 der Innenwandung 67 verläuft.
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Es wurde weiter gefunden, daß der Winkel M so klein wie möglich sein
sollte, um die Festigkeit der Ausnehmung 63 zu steigern, und daß er möglichst kleiner
als 100 gemacht werden soll, wenn der Behälter als Bierfaß verwendet werden soll,
N/cm2 weil der Innendruck dann etwa 42 N/cm2 beträgt. Wenn aber der Winkel M kleiner
gemacht wird als 00, so ist das Einsetzen des Futters 71 in die Ausnehmung 63 zur
Durchführung der Doppelfalzverbindung äußerst schwierig. Bei dieser Ausführungsform,
wo der Durchmesser des Faß teils (Innendurchmesser des Unterteils 2) L = 15,5 cm
beträgt, wird der Winkel M im Bereich zwischen 0 und 100 gewählt. Der Radius R4
(Krümmung der Schulter) der Außenoberfläche 77 wird im Bereich von 1/4 bis 1/10
des Faßdurchmessers L gewählt, was in hohem Maße dazu beiträgt, die Druckwiderstandsfähigkeit
des Behälters zu steigern. Der Radius R4 hat bei der beschriebenen Ausführungsform
den Wert R4 = (0,17 bis 0,18)L. Die durch den Innendruck der Einheitslänge der Ausnehmung
63 und die Verbindungsstelle 70 (in Umfangsrichtung) wirkende Kraft ist proportional
dem Faßdurchmesser L, und folglich fördert eine Zunahme von L eine entsprechende
Abnahme des Winkels M.
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Wenn der Winkel M und der Radius r im Rahmen der obigen Forderungen
minimal gemacht werden, so wird der Abstand Q zwischen dem untersten Ende e der
Bodenwandung 69 und der Innenoberfläche 73 der öffnung 61 des Unterteils 2 äußerst
klein (etwa 1 mm, so daß die Einführung der Ausnehmung 63 in dem mit durchgezogenem
Strich gezeichneten Zustand in die öffnung 61 des Unterteils 2 äußerst schwierig
wird. Eine Gegenmaßnahme für diese Schwierigkeit besteht darin, daß die Außenwandung
68' der Ausnehmung 63' etwas nach innen verjüngt ist, während sie sich an die Bodenwandung
69' annähert, daß sie also etwas nach innen geneigt ist, so daß das unterste Ende
68'a der Außenwandung 68' von der Innenoberfläche 73 der öffnung 61 durch einen
Abstand Q2 von etwa 0,5 mm getrennt ist. Dadurch, daß der Abstand Q1 zwischen dem
untersten Ende e' der Bodenwandung 69' und der Innenoberfläche 73 der Öffnung 61
auf etwa
1,5 mm vergrößert wird, indem die Ausnehmung 63' von der
öffnung 61 in der erwähnten Weise entfernt wird, wird das Einsetzen der Ausnehmung
63' in die öffnung 61 erleichtert.
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Nachdem die Ausnehmung 63' in die Öffnung 61 eingesetzt ist, wird
das ringförmige Futter 71 in die Ausnehmung 63' von oben eingesetzt, um mit der
Außenwandung 68 möglichst nahe an der öffnung 61 in Berührung zu gelangen, und dann
greift die Doppelfalzrolle 72 von außen an (in Fig. 16 von rechts), und zwar an
den Flanschen 65 und 66 und unter Druck, um die Doppelfalzverbindung auszuführen.
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Wenn das Futter 71 bei Beendigung der Doppelfalzverbindung angehoben
wird, so wird die Außenwandung 68 etwas von der Öffnung 61 entfernt, und zwar aufgrund
des Zurückfederns.
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Dadurch wird jedoch in keiner Weise die gasdichte Verbindung des doppelt
gefalzten Teils 70 beeinträchtigt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Doppelfalz-Verbindungsverfahren sind
der Winkel M zwischen der Innenwandung 67 und der Außenwandung 68 der Ausnehmung
63 sowie der Biegeradius r der Bodenwandung 69 sehr klein. Dadurch wird die Festigkeit
der Ausnehmung 63 in bezug auf ein Aufrollen und Lösen der dichten Verbindung bedeutend
gesteigert, ebenso wie folglich auch die Druckbeständigkeit. Darüber hinaus wird
durch die Verjüngung der Außenwandung 68' zur Bodenwandung 69' hin das Einsetzen
der Ausnehmung 63' in die öffnung 61 sehr erleichtert, unabhängig von der Verminderung
des Winkels M und des Radius r.