DE3516388A1

DE3516388A1 - Aufreissbarer dosenrumpf

Info

Publication number: DE3516388A1
Application number: DE19853516388
Authority: DE
Inventors: Jürg Widen Opprecht; Paul Bergdietikon Opprecht; Werner Kaiserstuhl Urech
Original assignee: Elpatronic AG
Current assignee: Elpatronic AG
Priority date: 1984-07-12
Filing date: 1985-05-07
Publication date: 1986-01-23
Also published as: CH669365A5; FR2567482A1; US4637521A; GB2161451A; GB8517476D0; DE3577540D1; DE3516388C2; FR2567482B1; SU1489580A3; HU197266B; ATE52477T1; HUT43291A; JPS6133722A; US4712960A; GB2161451B

Description

Aufreißbarer Dosenrumpf
Die Erfindung betrifft einen aufreißbaren Dosenrumpf aus einem Blechzuschnitt mit - zwei Längsrändern, die miteinander verschweißt sind, insbesondere mit einem äußeren und einem inneren Längsrand, die einander überlappen, - mindestens einem Paar Umfangsritzungen, die sich quer zu den Längsrändern um den Dosenrumpf herum erstrecken und einen Aufreißstreifen seitlich begrenzen, und - einer Lasche, die den Aufreißstreifen über einen der Längsränder, insbesondere den äußeren Längsrand hinaus verlängert.
Bei einem bekannten Dosenrumpf dieser Gattung (DE-B 1 017 042) ist die Lasche zusammen mit dem im Ausgangszustand ebenen Blechzuschnitt in einem Stück ausgestanzt und erstreckt sich in dessen Ebene über die Kante des äußeren Längsrandes hinaus. Zusammen mit den Umfangsritzungen ist eine diese miteinander verbindende Startritzung im Bereich des inneren Längsrandes in den Blechzuschnitt eingestanzt. Der Blechzuschnitt wird vor dem Verschweißen seiner beiden Längsränder zu einem Zylinder gerollt, so daß die beiden Längsränder einander überlappen.
Dabei kommt die Startritzung des inneren Längsrandes unter dem äußeren Längsrand zu liegen. Die Startritzung ist beispielsweise eine Gerade, die sich parallel zur Kante des inneren Längsrandes erstreckt; in diesem Fall deckt sich die Startritzung nach dem Rollen des Zylinders mit der Kante des äußeren Längsrandes. Die Startritzung kann aber auch die Form eines Dreiecks oder Kreissegments haben, dessen Basis die Kante des inneren Längsrandes bildet. Aus einem solchen Dosenrumpf entsteht nach dem Verschweißen seiner Längsränder eine vollständige Dose, indem die beiden Stirnseiten des Dosenrumpfes durch Bördeln mit einem Deckel bzw. einem Boden verschlossen werden.
Zum Aufreißen der Dose wird auf die Lasche ein Schlüssel aufgesteckt, der zu diesem Zweck einen Schlitz aufweist und am nächstgelegenen Bördelrand abgerollt wird.
Solche Dosenrümpfe mit geschweißter Längsnaht und über diese hinausragender, einstückig angeformter Lasche sind seit langem weit verbreitet und verdrängen allmählich die seit noch erheblich längerer Zeit bekannten Dosenrümpfe mit gefalzter und anschließend verlöteter Längsnaht, die ebenfalls eine mit dem Blechzuschnitt des Dosenrumpfes einstückig ausgestanzte Lasche aufweisen.
Bei all diesen bekannten Dosenrümpfen gelingt es vor allem ungeübten Benutzern nicht immer, den Aufreißstreifen in der gewünschten Weise vollständig zu entfernen. Nicht selten reißt der Aufreißstreifen schon im Bereich der Längsnaht oder kurz dahinter ab, weil sich von der Lasche ausgehend konvergierende Rißlinien bilden, die sich in der Mitte zwischen den beiden Umfangsritzungen treffen.
Der Benutzer ist dann gezwungen, das oeffnen der Dose mit einem für diesen Zweck nicht vorgesehenen Werkzeug fortzusetzen, wobei die Gefahr besteht, daß er sich an den entstehenden scharfen Blechrändern verletzt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Dosenrumpf der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzubilden, daß er sich mit größerer Sicherheit aufrei-Ben läßt.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lasche als gesondertes Blechteil an den Aufreißstreifen angeschweißt ist.
Es hat sich überraschenderweise erwiesen, daß durch das Anschweißen einer gesondert hergestellten Lasche bessere Voraussetzungen für einen einwandfreien Aufreißvorgang geschaffen werden als durch einstückige Ausbildung der Lasche mit dem Blechzuschnitt, aus dem der Dosenrumpf gerollt wird. Durch das Anschweißen der Lasche entsteht im Bereich der Längsnaht zwischen den beiden Umfangsritzungen eine zusätzliche Versteifung, die wesentlich dazu beiträgt, daß die beim Aufrollen der Lasche entstehenden Rißlinien den Umfangsritzungen folgen, so daß anschlie-Bend an die Lasche der Aufreißstreifen vollständig und einwandfrei aufgerollt werden kann.
Wenn die Blechdicke der Lasche gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung 1,5 bis 2,5 mal so groß ist wie die Dicke des Blechzuschnitts, erreicht die beschriebene, erwünschte Versteifungswirkung ein Optimum, ohne daß das Aufrollen der Lasche spürbar erschwert wird.
Es ist ebenfalls vorteilhaft, wenn die Lasche aus Blech höherer Festigkeit besteht als der Blechzuschnitt.
Es ist ferner vorteilhaft, wenn die Lasche mindestens in einem Endbereich, in dem sie an den Aufreißstreifen angeschweißt wird, eine vorgefertigte Profilierung aufweist. Die Profilierung trägt dazu bei, daß die Lasche sich beim Anschweißen fest mit dem Aufreißstreifen verbindet. Beim Verschweißen der Längsränder ist es nämlich nicht oder nur durch besondere Vorkehrungen vermeidbar, daß sich eine Oxidschicht bildet, die das Anschweißen der Lasche erschwert. Diese Erschwernis wird durch die an der Lasche vorgesehene Profilierung überwunden, die beim Anpressen der Lasche an den Aufreißstreifen dessen Oxidschicht durchdringt.
Die Profilierung ist vorzugsweise von scharfkantigen LAngsrippen der Lasche gebildet.
Die Erfindung läßt sich mit besonderem Vorteil bei einem Dosenrumpf mit einer Startritzung zwischen den Umfangsritzungen im Bereich eines der Längsränder, insbesondere des bei Uberlapptnahtschweißung inneren Längsrandes, anwenden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn die Lasche auf den durch die Startritzung nicht geschwächten, insbesondere äußeren, Längsrand aufgeschweißt ist und die Startritzung von diesem Längsrand einen Abstand hat, der drei- bis sieben-, vorzugsweise fünfmal so groß ist wie die Dicke des Blechzuschnitts. Auf diese Weise läßt sich mit Sicherheit ausschließen, daß die Startritzung beim Anschweißen der Lasche in die Schweißzone gerät und dadurch unwirksam wird.
Die Sicherheit gegen die Entstehung konvergierender Rißlinien zwischen den beiden Umfangsritzungen Inßt sich durch verschiedene weiterbildende Merkmale der Erfindung erhöhen. Dazu gehört das Merkmal, daß die Startritzung sich über die beiden zugehörigen Umfangsritzungen um eine Strecke hinauserstreckt, die zwei- bis dreimal so groß ist wie die Dicke des Blechzuschnitts. Damit wird erreicht, daß beim Aufrollen der angeschweißen Lasche die Startritzung über die beiden Umfangsritzungen hinaus aufbricht und anschließend von den beiden Enden der Startritzung ausgehende Rißlinien entstehen, von denen jede im Bereich der einander überlappenden und miteinander verschweißten Längsränder in die benachbarte Umfangsritzung einmündet und dadurch zusätzliche Gewähr dafür bietet, daß der Aufreißvorgang längs der Umfangsritzungen fortgesetzt wird.
Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Sicherheit gegen die Entstehung konvergierender Rißlinien im Bereich zwischen den Umfangsritzungen besteht darin, daß die Lasche, mit dem Aufreißstreifen auf 85 bis 95 % seiner Breite verschweißt ist. Durch eine solche Verschweißung wird der Aufreißstreifen im Bereich der Längsnaht praktisch auf seiner gesamten Breite versteift, so daß die Umfangsritzungen beim Aufrollen im wesentlichen nur mit Scherkräften und praktisch nicht mit Zugkräften belastet werden. Diese Art der Belastung ist einem Aufreißen entlang der Umfangsritzungen besonders förderlich. Zugleich bietet die Begrenzung der Breite der Schweißzone beim Aufschweißen der Lasche auf 95 % der Breite des Aufreißstreifens Gewähr dafür, daß die Umfangsritzungen außerhalb der Schweißzone liegen.
Ein Merkmal, das ebenfalls dazu beiträgt, beim Aufrollen der angeschweißten Lasche Risse entlang der Umfangsritzungen entstehen zu lassen, besteht darin, daß der Längsrand, auf den die Lasche aufgeschweißt ist, am Anfang der Umfangsritzungen je eine Kerbe aufweist.
Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Dosenrumpfes wird zweckmäßigerweise ein bekanntes Verfahren (DE-C 2559671) weitergebildet, bei dem ein mit Umfangsritzungen versehener Blechzuschnitt zu einem Zylinder gerollt und seine beiden Längsränder überlappend miteinander verschweiß werden. Die erfindungsgemäße Weiterbildung dieses Verfahrens besteht darin, daß erst nach dem Verschweißen der Längsränder die Lasche zwischen den Umfangsritzungen auf den äußeren Längsrand aufgeschweißt wird. Damit wird vor allem erreicht, daß das Rollen des Blechzuschnitts und das Verschweißen der Längsränder in gleicher Weise durchgeführt werden können wie bei Dosenrümpfen ohne Lasche und Aufreißstreifen. Das nachträgliche Aufschweißen der Lasche durch elektrische Widerstandsschweißung läßt sich mit so geringer Energie durchführen, daß die zuvor ausgeführte Schweißnaht zwischen den beiden Längsrändern des Blechzuschnitts praktisch unverändert und auch die Innenfläche des Dosenrumpfes im Bereich der Längsnaht unversehrt bleibt. Dies ist vor allem bei Dosen aus Weißblech (beiderseitig verzinntes Stahlblech) von großer Bedeutung.
Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorzugsweise eine ebenfalls bekannte Vorrichtung mit einem Paar Elektrodenrollen, zwischen denen die Längsränder einander überlappend hindurchgeführt werden (DE-C 2 559 671), erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, daß hinter den Elektrodenrollen ein weiteres Paar Elektroden zum Aufschweißen der Lasche angeordnet ist Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise dadurch weitergebildet, daß das weitere Paar Elektroden eine ortsfeste innere Elektrode mit einer zylindrischen, der Krümmung des gerollten Blechzuschnitts angepaßten Stromübergangsfläche und eine äußere Elektrode mit einer schneiden- oder warzenförmigen Stromübergangsfläche aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Es zeigt Fig.1 eine Konservendose mit einem erfindungsgemäßen Dosenrumpf während des oeffnens, Fig.2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig.1, Fig.3 Teile des Dosenrumpfes vor dem Verschweißen, Fig.4 Teile des Dosenrumpfes mit gegenüber Fig.3 abgewandelten Einzelheiten und Fig.5 und 6 aufeinanderfolgende Schweißvorgänge am Dosenrumpf.
In den Zeichnungen ist ein Dosenrumpf 10 dargestellt, der beispielsweise aus Weißblech mit einer Dicke a von 0,2 mm besteht. Der Dosenrumpf 10 hat einen äußeren Längsrand 12 und einen inneren Längsrand 14 sowie ein Paar Umfangsritzungen 16, die sich im rechten Winkel zu diesen Längsrändern erstrecken und zwischen sich einen Aufreißstreifen 18 begrenzen. Zum Dosenrumpf 10 gehört ferner eine langgestreckte rechteckige Lasche 20, die beispielsweise aus Weißblech mit einer Dicke b von 0,4 mm besteht und den Aufreißstreifen 18 über den äußeren Längsrand 12 hinaus verlängert.
Gemäß Fig.1 wird der Dosenrumpf 10, der hier einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt hat, mit einem Schlüssel 22 geöffnet. Der Schlüssel 22 ist auf die Lasche 20 aufgesteckt worden und wird auf einem von zwei Bördelrändern 24 abgerollt, die den Dosenrumpf 10 mit einem Deckel bzw. Boden 26 verbinden.
Der Dosenrumpf 10 ist aus einem gemäß Fig.3 und 4 ursprünglich ebenen Blechzuschnitt 28 hergestellt, der unabhängig von der Querschnittsform der fertigen Konservendose zunächst zu einem Zylinder gerollt wird, wie in Fig.1 mit einem Kreis angedeutet ist. In den noch ebenen Blechzuschnitt 28 werden die beiden Umfangsritzungen 16 sowie eine Startritzung 30 eingestanzt. Die beiden Umfangsritzungen 16 erstrecken sich von der Kante 32 des äußeren Längsrandes 20 bis zur Kante 34 des inneren Längsrandes 14. Die Startritzung 30 erstreckt sich parallel zur Kante 34 und begrenzt mit dieser und den angrenzenden Abschnitten der Umfangsritzungen 16 ein Rechteck 36. Die Breite dieses Rechtecks, also der Abstand c der Startritzung 30 von der Kante 34, beträgt vorzugsweise 1,0 mm, wenn die beiden Längsränder 12 und 14 derart miteinander verschweißt werden sollen, daß sie sich auf einer Breite von 0,4 mm überlappen, wie dies bei einer Blechdicke von 0,2 mm üblich ist.
Gemäß Fig.2 und 3 erstreckt sich die Startritzung 30 über jede der beiden Umfangsritzungen 16 um eine Strecke d hinaus, die etwa 0,5 mm lang ist und somit etwa das 2,5-fache der Blechdicke a beträgt. Beim Aufrollen der Lasche 20 entstehen ausgehend von den beiden Enden der Startritzung 30 Rißlinien 38, von denen jede gemäß Fig.2 allmählich in die benachbarte Umfangsritzung 16 einmündet; die Einmündung liegt im Bereich der Schweißnaht 40, welche die beiden Längsränder 12 und 14 miteinander verbindet. Von dieser Einmündung aus folgt der weitere Aufreißvorgang den beiden Umfangsritzungen 16, wie in Fig.1 dargestellt.
Die Lasche 20 ist ebenso breit wie der Abstand zwischen den beiden Umfangsritzungen 16 und ist mit dieser gemäß Fig.2 in einer Schweißzone 42 verbunden, die sich über ungefähr 90 % des Zwischenraumes zwischen den beiden Umfangsritzungen 16 erstreckt. In dem Endbereich, der die Schweißzone 42 bildet, ist die Lasche 20 mit einer vorgefertigten, d.h. vor dem Aufschweißen vorhandenen Profilierung versehen, die gemäß Fig.3 von scharfkantigen Längsrippen 43 gebildet ist und beim Aufschweißen mehr oder weniger flachgedrückt wird.
Die in Fig.4 dargestellten Einzelheiten sind gegenüber Fig.3 dadurch abgewandelt, daß der äußere Längsrand 12 am Anfang jeder der beiden Umfangsritzungen 16 eine Kerbe 44 und zwischen diesen Kerben eine sichelförmige Aussparung 46 aufweist. An der Lasche 20 ist als Profilierung ein Paar Warzen 48 ausgebildet, die je einem der Längsränder der Lasche verhältnismäßig eng benachbart sind und Gewähr dafür bieten, daß die Lasche bis in unmittelbare Nähe ihrer Längsränder mit dem Anfang des Aufreißstreifens 18 verschweißt wird.
Zum Schweißen des Dosenrumpfes 10 eignet sich eine Vorrichtung mit einem ortsfesten Arm 50, an dem eine innere Elektrodenrolle 52 gelagert ist, deren Mantelfläche 54 nur etwas breiter ist als 0,4 mm, die Uberlappungsbreite der beiden Längsränder 12 und 14. Der inneren Elektrodenrolle 52 steht eine äußere Elektrodenrolle 56 mit einer entsprechend schmalen Mantelfläche 58 gegenüber, die an einem radial zum Arm 50 hin- und herbewegbaren Stößel 60 gelagert ist. Der Blechzuschnitt 28 wird in üblicher Weise um den Arm 50 herum gerollt und zwischen den beiden Elektrodenrollen 52 und 56 hindurchgeführt, wobei die Schweißnaht 40 in Form einer Überlappt-Quetschnaht zwischen den beiden Längsrändern 12 und 14 entsteht.
Am Arm 50 ist in Bewegungsrichtung des entstehenden Dosenrumpfes 10 hinter der inneren Elektrodenrolle 52 eine ortsfeste innere Elektrode 62 angeordnet, die eine zylindrische, dem Krümmungsradius des Dosenrumpfes 10 entsprechende Stromübergangsfläche 64 aufweist. Dieser inneren Elektrode 62 steht eine äußere Elektrode 66 gegenüber, die eine schneidenförmige Stromübergangsfläche 68 aufweist und taktweise radial zum Dosenrumpf 10 hin- und herbewegbar ist.
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Claims

Patentansprüche 1. Aufreißbarer Dosenrumpf (10) aus einem Blechzuschnitt (28) mit - zwei Längsrändern (12, 14), die miteinander verschweißt sind, insbesondere mit einem äußeren und einem inneren Längsrand, die einander überlappen, - mindestens einem Paar Umfangsritzungen (16), die sich quer zu den Längsrändern (12, 14) um den Dosenrumpf (10) herum erstrecken und einen Aufreißstreifen (18) seitlich begrenzen, und - einer Lasche (20), die den Aufreißstreifen (18) über einen der Längsränder, insbesondere den äußeren Längsrand (12) hinaus verlängert, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lasche (20) als gesondertes Blechteil an den Aufreißstreifen (18) angeschweißt ist.
2. Dosenrumpf nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Blechdicke (b) der Lasche (20) größer als, vorzugsweise 1,5 bis 2,5 mal so groß, ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).
3. Dosenrumpf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lasche (20) aus Blech höherer Festigkeit besteht als der Blechzuschnitt (28).
4. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lasche (20) mindestens in einem Endbereich, in dem sie an den Aufreißstreifen (18) angeschweißt wird, eine vorgefertigte Profilierung aufweist.
5. Dosenrumpf nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Profilierung von scharfkantigen Längsrippen (43) der Lasche (20) gebildet ist.
6. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Startritzung (30) zwischen den Umfangsritzungen (16) im Bereich eines der Längsränder (12, 14), insbesondere des bei Uberlapptnahtschweißung inneren Längsrandes (14), dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lasche (20) auf den durch die Startritzung (30) nicht geschwächten Längsrand (12) aufgeschweißt ist und die Startritzung (30) von diesem Längsrand (12) einen Abstand (c) hat, der drei- bis siebenmal, vorzugsweise fünfmal so groß ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).
7. Dosenrumpf nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Startritzung (30) sich über die beiden zugehörigen Umfangsritzungen (16) um eine Strecke (d) hinauserstreckt, die zweibis dreimal so groß ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).
8. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lasche (20) mit dem Aufreißstreifen (18) auf 85 bis 95 % seiner Breite verschweißt ist.
9. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Längsrand (12), auf den die Lasche (20) aufgeschweißt ist, am Anfang der Umfangsritzungen (16) je eine Kerbe (44) aufweist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Dosenrumpfes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein mit Umfangsritzungen (16) versehener Blechzuschnitt (28) zu einem Zylinder gerollt und seine beiden Längsränder (12, 14) überlappend miteinander verschweißt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß erst nach dem Verschweißen der Längsränder (12, 14) die Lasche (20) zwischen den Umfangsritzungen (16) auf den äußeren Längsrand (12) aufgeschweißt wird.
11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 10 mit einem Paar Elektrodenrollen (52, 56), zwischen denen die Längsränder (12, 14) einander überlappend hindurchgeführt werden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß hinter den Elektrodenrollen (12, 14) ein weiteres Paar Elektroden (62, 66) zum Aufschweißen der Lasche (20) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das weitere Paar Elektroden (62, 66) eine ortsfeste innere Elektrode (62) mit einer zylindrischen, der Krümmung des gerollten Blechzuschnitts (28) angepaßten Stromübergangsfläche (64) und eine äußere Elektrode (66) mit einer schneiden- oder warzenförmigen Stromübergangsfläche (68) aufweist.