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Mit Deckel versehener Feinstblechbehälter sowie Verfahren
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und Vorrichtung zum Befestigen des Deckels an diesem Feinsblechbehälter
Die Erfindung betrifft einen mit Deckel versehenen Feinstblechbehälter mit einer
mit Abstand vom oberen Rand miilaufenden Sicke, deren nach unten gerichteter Schenkel
länger, aber weniger stark geneigt als der dem Behälterranc zugewandte Schenkel
ist, dessen Deckel ebenfalls mit einer in gleicher Richtung gepreßten Sicke versehen
ist, deren nach unten gerichteter Schenkel länger, aber weniger stark geneigt ist
als der dem Deckelrand -zugewandte Schenkel, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Eindrücken und Befestigen des Deckels im Feinstble chbehälter.
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Ein derartiger Feinstblechbehälter mit Deckel ist aus dem DEZ 1 664
654 bekannt geworden. Bei diesem Behälter greift der Deckel von außen über den Behälterrand,
Durch die in der gleichen Radialebene angeordneten Sicken im Deckel und im Behälter
ist ein fester Sitz des Deckels auf dem Behälter erreicht, der Deckel ist aber nur
sehr schwer vom Behälter zu entfernen Meist werden beim Rntfernen
des
Deckels Dose und/oder Deckel derart beschädigt, daß ein Wiederverschluß nicht möglich
ist.
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Auch ist das Aufsetzen des Deckels sehr schwierig: Der Deckel ist
von Hand auf den Behälterrand zu setzen und dann maschinell mit einer Presse niederzudrücken.
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Durch die US-PS 20 74 231 ist eine Dose mit Eindrückdeckel bekannt
geworden, bei der an der Dose ein Deckelring befestigt ist, in den der Deckel mit
einer nach innen gerichteten Sicke eindrückbaz ist.>Damit dieses Eindrücken erleichtert
wird, ist unterhalb der Sicke ein kegelstumpfförmiger Abschnitt angeordnet, welcher
über eine Rundung in den Deckelboden übergeht. Der Außendurchmesser des Deckelbodens
ist dabei ebenso groß wie der Innendurchmesser des Deckelringes. Auch bei dieser
Dose muß der Deckel maschinell in seinen Sitz eingepreßt werden und ist zuvor von
Hand zu zentrieren.
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Durch das DE-GN 83 01 123 ist eine mit Eindrückdeckel versehene Feinstblechdose
bekannt geworden, bei der unter dem Rand des zylindrischen Feinstblechbehälters
ebenso wie im Deckel eine nach innen gerichtete Sicke vorgesehen sind. Im zylindrischen
Teil des Deckels ist unterhalb und oberhalb der Sicke je ein zylndrischer Wandungsteil
vorgesehen. Der untere zylindrische Wandungsteil dient dazu, zum Wiederverschließen
an dem zylindrischen Wandungsteil der Dose oberhalb der Sicke anzuliegen.
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Auf diese Weise ist nämlich erreicht, daß die nur durch in schinelles
Eindrücken so fest verschließbare Dose, daß der Deckel ohne Anwendung von Werkzeugen
oder sonstiger <ußerer Gewalt nicht zu iirifnen ist und daher auf Transl)orten
und selbst beim Ilerabfallen und aufzchlagen auf Stinböden verschlossen bleibt.
Nach dem Öffnen mit Werkzeugen ist der Deckel aber wieder so in den Beinstblechbehalter
einzudrücken, daß er dicht verschließt, obwohl er nicht
mehr so
fest wie vorher sitzt. Auch bei diesem Feinstblechbehälter ist es notwendig, daß
der Eindrückdeckel vor dem maschinellen Niederdrücken von Hand justiert wird.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Feinstblechbehälter mit einem
Deckel zu schaffen, der, wenn er auf den Feinstblechbehälter fallengelassen wird,
sich selbst für den maschinellen Eindrückvorgang zentriert und nach dem Eindrückvorgang
einen so festen Sitz aufweist, daß weitere Transportsicherungen unnötig sind.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Deckel in Eindrückdeckel ist,
daß die Sicken im Deckel und Behälter nach außen gepreßt sind, daß der nach unten
gerichtete Schenkel der Deckelsicke erheblich länger als der entsprechen de Schenkel
der Behältersicke ist, daß der nach unten gerichtete Schenkel der Deekelsicke unmittelbar
über ein Rundung in den Deckelboden übergeht, daß der Durchmesser des Deckelbodens
soviel kleiner als der Innendurchmesser des Behälters an seinem Rande ist, daß ein
lose aufgeleg Deckel mit dem mittleren oder oberen Bereich seines längeren Schenkels
auf dem Behälterinnenrand aufliegt.
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Dieser mit Deckel versehene Feinstblechbehälter zeichnet sich dadurch
aus, daß der Deckel so fest im Feinstblechbehälter sitzt, daß weitere Transportsicherungen
nicht notwendig sind. Für das Verschließen braucht man den Deckel nur auf den Feinstblechbehälter
fallenzulasse: weil er sich durch den nach unten gerichteten Schenkel der Sicke
von selbst im Rand des Feinstblechbehälters zentriert. Nach dem Fallenlassen des
Deckels braucht dann von oben nur ein Preßstempel herunterzufahren, der den Deckel
eindrückt.
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Um einen besonders festen Litz des Deckels im Feinstblechbehälter
zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn nach dem Eindrücken des Deckels in den Feinstblechbehälter
die Deckelsicke nach außen aufgeweitet wird. Hierdurch wird ein besonders fester
Sitz des Deckels, aber auch ein leichtes Eindrücken des Deckels erreicht£ Hierzu
ist es zweckmäßig, wenn der kürzere Schenkel der Deckelsicke weniger stark als der
kürzere Schenkel der Behältersicke geneigt ist, weil beim Aufweiten der Sicke deren
Form verändert wird und der Form der entsprechenden Sicke im Feinstblechbehälter
angepaßt wird.
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Das Einsetzen des Deckels wird erheblich dadurch erleichtert, daß
der Außendurchmesser der Deckelsicke um mindestens 0,5 mm kleiner als der Innendurchmesser
der Behältersicke ist. Dieses gestattet es, geringere Blechstärken bei der Herstellung
des Deckels und des Feinstblech behälters in Anwendung zu bringen.
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?iir das Aufweiten der Deckelsicke in Richtung nach außen wird zweckmäßigerweise
eine Vorrichtung benutzt, die im Inneren des Eindrückstempels untergebracht ist.
Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in dem Stempel radial aussohiebbare,
auf die Deckelsicke gerichtete Preßwerkzeuge angeordnet sind, daß eine Bewegungsvorrichtung
für die Preßwerkzeuge im Inneren des Stempels angeordnet ist, daß eine Auslösevorrichtung
für die Bewegung dieser Preßwerkzeuge vorgesehen ist, und daß eine bei Stempelentlastung
wirksam werdende Rückholvorrichtung für die Preßwerkzeuge vorgesehen ist.
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Diese in den Stempel integrierte Vorrichtung zum Aufweiten der Deckelsicke
besteht aus radial verschiebbaren Preßwerkzeugen, für die der Stempel Gehause und
Führung zugleic bildet. Diese Preßwerkzeuge werden von innen her nach außen
gedrückt,
damit sie die Sicke des deckels verformen können. Hierbei weisen diese Werkzeuge
nach außen gerichtete Wanten auf, die ein Kreissegment von dem Radius der gewünschten
Sickenform ausweisen und im wesentichen die Querschnittsform der Sicke im aufgeweiteten
Zustand aufweisen. Eine Auslösevorrichtung für die Bewegung dieser Preßwerkzeuge
ist notwendig, damit die Preßwerkzeuge erst dann aus ihrer Ruhestellung in die Preßstellung
verschoben werden, wenn der Deckel eingedrückt ist. Vor einem Zurückholen des Stempels
sind daher die Preßwerkzeuge wieder in ihre Ruhestellung zurückzuholen.
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Die Rückholvorrichtung kann eine Feder sein. Es ist möglich daß an
jedem Preßwerkzeug eine Rückholfeder angreift, es ist aber auch möglich, daß die
Feder der Rückholvorrichtunfi alle Preßwerkzeuge kreisförmig außen umspannt.
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Vorteilhaft ist es, wenn die der Mitte des Stempels zugewandten Seiten
der Preßwerkzeuge keilförmig ausgebildet sind und wenn di e die Bewegungsvorrichtung
kegelstumpfförmig gestaltet ist. Durch eine axiale Bewegung dieser Bewegung.
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vorrichtung werden dann die Preßwerkzeuge nach außen gedrückt, weil
die Kegelstumpffläche der BewegungsvorrichtunE auf die Keilflächen an der Rückseite
der Preßwerkzeuge drückt und diese nach außen verschiebt.
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Zweckmäßig ist es, wenn eine Auslösevorrichtung für die Bewegung der
Bewegungsvorrichtung der Preßwerkzeuge vorgesehen ist, die in dem Augenblick die
Bewegung der Bewegung vorrichtung auslöst, in welchem der Deckel in den Rand des
Feinstblechbehälters in seiner tiefsten Stellung eingedrückt ist.
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Diese Auslösevorrichtung kann eine Feder sein, die zwischen dem Stempel
und seinem Antrieb angeordnet ist, wobei die Bewegungsvorrichtung für die Preßwerkzeuge
verschiebbat
im Stempel und im Weg seines Antriebes angeordnet
ist.
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Dieses ist eine einfache mechanische Lösung, die sich überall dort
anwenden läßt, wo der Behälter aus genügend starkem Material gefertigt ist, um den
erhöhten Druck aufzufangen, der während des Ausschiebens der Preßwerkzeug auf den
Stempel einwirkt.
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Mit erheblich geringerem Druck auf die Behälterwandungen arbeitet
eine hydraulische oder pneumatische Auslösevorrichtung: Diese zeichnet sich dadurch
aus, daß die Auslösevorrichtung ein bei vorgegebenem oder vorgebbarem Druck öffnendes,
einseitig wirkendes Ventil ist, welches eine Druckkammer verschließt, durch deren
Druck der Stempel abgesenkt wird und dabei den Deckel eindrückt, und welches zu
einer die Bewegungsvorrichtung bzw. die Preßwerkzeuge betätigenden Druckkammer führt,
so daß bei Überschreiten des vorgegebenen oder vorgebbaren Druckers das Ventil öffnet
und die Preßwerkzeuge radial nach außen drückt.
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Die Auslösevorrichtung kann aber auch einen die liege des Deckels
feststellenden Taster aufweisen, der in dcnijenigen Augenbliclc, in dem der eingedrückte
Deckel seine tiefste Stellung erreicht, die Bewegung der Preßwerkzeuge mechanik
hydraulisch oder elektrisch auslöst.
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Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig.
1 einen Querschnitt durch den Oberteil eines Xeinstblechbehälters mit eingedrücktem
Deckel Fig. 2 einen Querschnitt durch den Deckel, Fig. 3 einen Querschnitt durch
den Oberteil des Behülters,
Fig. 4 in Vergrößerung einen Teil eines
Querschnittes des Behälters und des Deckels vor dem Eindrücke Fig. 5 nach dem Eindrücken,
Fig. 6 nach dem Aufweiten der Deckelsicke, Fig. 7 einen Schnitt durch den Preßstempel
mit mechanischer Aufweitvorrichtung, Fig, 8 einen Schnitt durch einen anderen Preßstempel
mit hydraulischer Aufweitvorrichtung Fig. 9 einen Querschnitt in der Ebene IX-IX
der Fig.8 Der Behälter 1 weist eine zylindrische Wandung 11 auf Der Rand 12 des
Behälters 1 ist nach außen umgebördelt Unterhalb des Randes 12 befindet sich ein
zylindrische Wandungsteil 13 und unterhalb von diesem zylindrischen Wandungsteil
13 befindet sich eine Sicke, die aus den beiden Schenkeln 14 und 15 besteht. Diese
Sicke ist nach außen gepreßt. Der dem Rand zugewandte Schenkel 15 ist kürzer als
der dem Boden des Behälters 1 zugewandte Schenkel 14. Der kiirzere Schenkel 15 ist
starke gegenüber der Behälterachse 2 geneigt als der längere Schenkel 14. In vielen
Ausführungsbeispielen liegt der kiirzere Schenkel 15 nahezu in einer Radialebene
nahezu senkrecht zur Behälterachse 2.
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Der Deckel 3 weist einen Boden 31 auf, an den sich eiz nach oben gerichteter
kegelstumpfförmiger 5Mandangstei 32 anschließt, Dieser Wandungsteil ist gleichzeitig
ein Schenkel einer Sicke, die aus den Schenkeln 32,33 gebildet ist. Der Schenkel
33 ist erheblich kürzer ale der Schenkel 32, er ist aber stärker gegenüber der Behälter-
und Deckelachse 2 geneigt als der Schenkel Oberhalb der Sicke 32,33 geht die Deckelwandung
in eiz zylindrischen Teil 34 über, der an seinem oberen End< in einen im Querschnitt
halbkreisförmigen Teil 35 übe'
geht, der an seinem Ende in eine
nach unten gerichtete Umbördelung 36 ausläuft Der im Querschnitt halbkreisförmige
umlaufende Teil 35 ist mit einem Gummiring 37 versehen und bildet eine Aufnahme
für den umgebördelten Behälterrand 12. Dcr Gummiring 37 stellt eine dichte Verbindung
zwischen dem Deckel 3 und dem Behälterrand 12 dar.
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Zweckmäßig ist es, wenn die Sicke 14,15 im Behälter 1 die gleiche
Form hat wie die Sicke 32,33, jedoch mit dem Unterschied, daß der Schenkel 32 um
ein Stück länger ist als der Schenkel 14, so daß der lnngere Schenkel 32 der Deckelsicke
32,33 für die Zentrierung des Deckels auf dem Behälterrand vor dem Eindrücken dienen
kann. Um eine besonders gute Sicherung gegen ein ungewolltes Öffnen des Behälters
durch Ab springen des Deckels zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Schenkel
15 im Behälter 1 und 33 im Deckel 3 möglichst in Radialebenen liegen und wenn diese
beiden Schenkel 15,33 so lang sind, daß auch bei Verformungen des Deckelbodens 31
bei unter Druck stehendem Inhalt des Behälters 1 der Deckel 3 nicht vom Behälter
1 abspringt Wenn der Schenkel 33 die genannte Form - in einer Radialebene liegend
- und ausreichende Länge aufweisen soll, ist es in vielen Fällen nicht möglich,
den Deckel in den Behälterrand maschinell einzudrücken, ohne daß der Behalterrand
Schaden nimmt, z.B.Risse bekommt oder plastisch verformt wird. In solchen Fällen
ist es zweckmäßig, wenn die Deckelsicke 32,33 nach dem Bindrückvorgang aufgeweitet
wird. Das geschieht mit Hilfe spezielle Werkzeuge, die in den Fig. 7 und 8 dargestellt
sind.
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In solchen Fällen kann es zweckmäßig sein, wenn vor dem Eindrückvorgang
und während des Eindrückvorganges die Deckelsicke 32,33 weniger weit nach außen
gepreßt ist und wenn die Schenkel 39,33 einen weiteren stumpfen Windel miteinander
bilden als in der schließlich durch
Aufweiten erhaltenen Form.
Das ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt: Die Schenkel 32,33 schließen zwischen sich
vor dem Aufweiten einen größeren Winkel miteinander auf, der sogar ein stumpfer
Winkel sein kann als nach dem Auf weitvorgang. Daher schließt der kürzere Schenkel
33 eine größeren, stumpfen Winkel mit dem Wandungsteil 34 ein, während der langere
Schenkel 32 mit dem Boden 31 einen größeren stumpfen Winkel einschließt. Nach dem
Aufweiten haben sich die Winkel geändert, sie sind kleiner geworde Die Sicke 32,33
hat ihre endgültige Form erhalten. Der kurze Schenkel 33 der Deckelsicke 32,33iegt
an dem kurzen Schenkel 15 des Behälters 1 fest an und auch weit genug, um ein Abspringen
des Deckels auch dann zu vermeiden, wenn bei unter Druck stehendem Behälterinhalt
der Deckel 31 nach außen ausgebeult wird. Der lange Schenkel 32, der zweckmäßigerweise
mit dem Boden einen Winkel von 125 bis 1450 einschließt, wird bei einem Ausbeulen
des Deckelbodens 31 nach außen so gebogen, daß der Schenkel 33 in seiner Form und
Lage nicht verändert wird. Das gibt eine hohe Sicherheit gegen ein ungewollte Abspringen
des Deckel auch dann, wenn durch größere Bindellungen der Wande 11 des Behälters
1 der Behälterinhal unter hohen Druck gesetzt wird.
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In Fig. 7 ist ein mechanisch arbeitendes Ausrührungsbeispiel einer
Vorrichtung zum Eindrücken und Befestigen des Deckels gezeigt. Diese Vorrichtung
besteht aus einem Preßstempel 21, welcher im Inneren einen Hohlraum 22 auf weist,
in welchem der Schaft 23 verschiebbar gelagert ist. Ein Querzapfen 24 greift in
seitliche Ausweitungen 25 des Hohlraumes 22 ein. Hierdurch ist eine Begrenzung der
Dängenbewegung des Schaftes 23 geschaffen. hnliche Schlitze 26 sind in den Außenwandungen
des Stempels 21 angebracht. In diese Schlitze 26 greifen Halter 27 ein, die an einer
Platte 28 befestigt sind, welche auf ihrer Unterseite eine Rille 29 aufweist, die
sich beim Niedergehen
des Stempels 21 auf den im Querschnitt halbkreisförmigen
Teil 35 der Wandung des Deckels 3 aufsetzt und diesen niederdrückt.
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Mit der Platte 28 ist über nicht sichtbare Halter die Grundplatte
40 verbunden, die sich bei Niedergehen des Stempels 21 auf den Boden 31 des Deckels
aufsetzt. Zwischen der Platte 28 und der Platte 40 sind radial verschif bar die
Preßwerkzeuge 41 gelagert. Diese Preßwerkzeuge weisen radial nach außen gerichtet
rlatten 42 auf, deren Xanten 43 in die Sicke 32,33 hineinstoßen und diese nach außen
aufweiten. Die Rückseite Xl4 der Preßwerkzeuge ol ist keilförmig ausgeftihrt.
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An dem Schaft 23 befindet sich eine kegelstumpfförmige Platte 45,
die an dem Schaft 23 fest angebracht ist.
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Die Kegelflächen 46 dieser kegelstumpfförmigen Platte 45 drücken gegen
die Xeilflächen 44 der Werkzeuge und schieben dadurch die Werkzeuge 41 radial nach
außen.
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Zwischen der Platte 28 und dem Stempel 21 sind Federn 47 angebracht,
welche während des Niederdrückhubes an der Stirnseite des Stempels 21 anliegen,
beim Rückhub aber am Stempel 21 nicht anzuliegen brauchen.
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In der Platte 28 sind Hohlräume 48 angeordnet, welche Federn 49 aufnehmen,
welche bestrebt sind, die kegelstiunp: förmige Platte t5 an die Platte 28 heranzuziehen.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Beim Niedergehen des Stempels
21 setzt sich dessen Stirnseite auf die Federn 47 auf und drückt die DN a-tte 2F,
die fest mit der Platte 40 verbunden ist, nach unten, bis die Platte 40 sich auf
den Boden 31 des Deckels 3, der lose auf dem Behälter 1 liegt, aufsetzt und bis
der
im Querschnitt halbkreisförmige, ringförmige Wandungsteil 35
des Deckels 3 in der Rille 29 zu liegen kommt.
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Beim weiteren nach unten Fahren des Stempels 21 werden die Federn
47 etwas zusammengedrückt, bis derjenige Druck vorhanden ist, bei dem der Deckel
in seine in Fig. 1 ge zeigte Verschlußlage hineingeschoben wird. Ist dieser Druck
erreicht, so werden beim weiteren Absenken des Stempels 21 die Federn 47 stärker
gespannt, bis die Stirnseite des Schaftes 23 an der Wandung 50 anliegt Dann wird
mit dem Stempel 21 auch der Schaft 23 nach unten verschoben, so daß die kegelstumpfförmige
Platte nach unten gedrückt wird, wodurch die Preßwerkzeuge 41 nach außen gedrückt
werden und die Sicken32,33 nach außen aufweiten. Dadurch ist ein sehr fester Sitz
des Deckels 3 in dem Behälter 1 gewährleistet.
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Daran anschließend findet der Rückhub statt, bei dem dex Stempel 21
zurückgezogen wird. Zuerst drücken bei sich zurückbewegendem Stempel die Federn
t7 die Platte 28 von der Stirnfläche des Stempels 21 ab, wodurch sich der Schaft
23 und mit ihm die kegelstumpfförmige Platte 45 relativ zur Satte 28 bewegen, was
durch die Federn 49 bewirkt wird. Diese Bewegung dauert solange, bis die kegelstumpfförmige
Platte 45 an der Platte 28 anliegt.
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Gleichzeitig zieht die Peder 51, welche alle Werkzeuge 4 umspannt,
diese Werkzeuge radial in ihre Ausgangslage zurück. Beim weiteren Zurückgehen des
Stempels 21 wird danach durch die Halter 27 die Platte 28 vom Deckel abgehoben,
so daß der verschlossene Behälter 1 unter der Presse weggenommen werden kann und
durch einen neuen unverschlossenen Behälter mit lose daraufliegendem, sich selbst
zentrierendein Deckel 1 ersetzt werden kann und sodann der neue Verschließvorgang
beginnen kann.
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Die Verschließvorrichtung der Fig. 8 unterscheidet sich
von
der der Fig. 7 dadurch, daß der Antrieb nicht mechanisch mit Federn 47, sondern
hydraulisch gelöst ist. Im Inneren des Stempels 21 befinden sich zwei Druckkammern
52,53, von denen immer die eine mit Hydrauliköl gefüllt ist. Zwischen den beiden
Druckkammern befinden-sich zwei Ventile 54,S5. Geht der Stempel nieder, so ist die
Druckkammer 52 mit Hrauliköl gefüllt. Das Ventil 55 ist so gestaltet, daß aus der
Druckkammer 52 kein Öl in die Druckkammer 53 gelangen kann. Das ist nur über das
Ventil 54 möglich, welches bei Erreichen eines bestimmten einstellbaren Druckes
in der Druckkammer 52 öffnet. Dieser Druck wird so eingestellt, daß er erst dann
erreicht wird, wenn der Deckel 3 in seinen Sitz auf dem Behälter 1 eingedrückt ist.
Öffnet nach Überschreiten dieses Druckes in der Druckkammer 52 das Ventil 54, so
strömt IIydraulikflüssigkeit bei einer weiter fortschreitenden Bewegung des Stempels
21 nach unten Druckflüssigkeit in die Sicke kammer 53 ein, wodurch der als Hydraulikkolben
dienende Schaft 23 nach unten gedrückt wird, die kegelstumpf~ förmige Platte 45
nach unten drückt und somit die Pre3-Werkzeuge 41 nach außen verschieb. Nach Becndigung
diese Tätigkeit wird der stempel 21 z.uriickbewegt, wodurch das Drucköl aus der
Druckkammer 53 über das Ventil 55 in die Drucklrammer 52 zuriickgesaugt wird.