DE3516388C2 - - Google Patents

Description

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,
• - einer Lasche, die als gesondertes Blechteil in einer Schweißzone auf den Aufreißstreifen aufgeschweißt ist, und
• - einer in einem Abstand von der Schweißzone zwischen den Umfangsritzungen angeordneten Starthilfe, die ein mit der Lasche bewirktes Anreißen des Aufreißstreifens begünstigt.

Bei einem bekannten Dosenrumpf dieser Gattung (US-PS 27 53 075) ist die Starthilfe eine durch das Blech des Aufreiß­ streifens hindurchgehende, pfeilförmige Ausstanzung mit einem in der Mitte des Aufreißstreifens angeordneten Scheitel und zwei von diesem ausgehenden Schenkeln, die sich bis zu je einer der Umfangsritzungen und eine kurze Strecke über diese hinaus erstrecken. Zwischen diesen beiden Schenkeln ist die Schweißzone in Form einer Punktschweißung angeordnet. Die pfeilförmige Starthilfe weist in Richtung zu den miteinander verschweißten Längsrändern des Dosenrumpfes; in die gleiche Richtung weist der von der Punktschweißung wegragende, zum Erfassen mit einem Schlüssel ausgebildete Teil der Lasche, ohne jedoch die Längsränder auch nur annähernd zu erreichen. Rings um die Punktschweißung ist zwischen dem Blech der La­ sche einerseits und des Dosenrumpfes einschließlich Aufreiß­ streifens andererseits eine Klebe- oder Lötmasse angeordnet, welche die als Starthilfe dienende Ausstanzung abdichten soll. Wenn die Lasche zum Aufreißen des Dosenrumpfes auf einen Schlüssel gerollt wird, muß die Klebe- oder Lötmasse erst aus der Ausstanzung herausgerissen werden, ehe diese als Starthilfe wirksam werden und Risse entlang der Umfangs­ ritzungen einleiten kann.

Bei einem anderen bekannten Dosenrumpf (DE-PS 10 17 042) ist die Lasche zusammen mit dem im Ausgangszustand ebenen Blech­ zuschnitt 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 Zy­ linder gerollt, so daß die beiden Längsränder einander über­ lappen. 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 Do­ senrumpf 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 La­ sche 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 lan­ gem 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.

Schließlich ist ein Aufreißverschluß für luftdicht ver­ schlossene Behälter bekannt (DE-AS 11 45 040), bei dem eben­ falls zwei parallele Umfangsritzungen einen Aufreißstreifen bilden, mit dem eine Grifflasche durch eine Punktschweißung verbunden ist. Dabei bildet die Umrißlinie des Schweißpunktes einen Teil der Umrißlinie der herzustellenden Öffnung; eine gesonderte Starthilfe für den Aufreißvorgang ist nicht vorge­ sehen.

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 die Lasche vom Aufreißstreifen ab oder dieser reißt schon kurz hinter der Lasche, weil sich von der Lasche aus­ gehend konvergierende Rißlinien bilden, die sich in der Mitte zwischen den beiden Umfangsritzungen treffen. Der Benutzer ist dann gezwungen, das Öffnen der Dose mit einem für diesen Zweck nicht vorgesehenen Werkzeug fortzusetzen, wobei die Ge­ fahr besteht, daß er sich an den entstehenden scharfen Blech­ rändern verletzt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Do­ senrumpf der eingangs beschriebenen Gattung derart weiterzu­ bilden, daß er sich mit größerer Sicherheit aufreißen läßt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• - die Starthilfe eine im Bereich eines der Längsränder, insbesondere des bei Überlapptnahtschweißung inneren Längsrandes, angeordnete Startritzung ist,
• - die Lasche auf den nicht mit der Startritzung versehenen Längsrand, insbesondere den äußeren Längsrand, aufgeschweißt ist und den Aufreißstreifen über diesen Längsrand hinaus verlängert und
• - die Startritzung von diesem Längsrand einen Abstand hat, der drei- bis siebenmal so groß ist wie die Dicke des Blech­ zuschnitts.

Der Dosenrumpf ist im Bereich der Längsränder durch deren Verschweißung versteift und der Aufreißstreifen wird in die­ sem Bereich durch das Aufschweißen der Lasche auf einen der Längsränder zusätzlich versteift. Die im Bereich des anderen Längsrandes angeordnete Startritzung hat von der Schweißzone einerseits einen Abstand, der mit Sicherheit ausschließt, daß die Startritzung beim Anschweißen der Lasche in die Schweiß­ zone gerät und dadurch unwirksam wird; andererseits bewirkt aber die enge Nachbarschaft der Längsschweißnaht der beiden Längsränder und der Schweißzone, in der die Lasche aufge­ schweißt ist, daß die beim Hochziehen und gegebenenfalls Aufwickeln der Lasche mit einem Schlüssel auftretenden Spannungen sich an der Startritzung konzentrieren, sodaß dort mit Sicherheit ein Anriß entsteht, der dann den Umfangsritzungen zuverlässig folgt.

Vorzugsweise ist der Abstand des nicht mit der Startritzung versehenen Längsrandes von der Startritzung fünfmal so groß wie die Dicke des Blechzuschnitts.

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 Ver­ steifungswirkung 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 ange­ schweißt wird, eine vorgefertigte Profilierung aufweist. Die Profilierung trägt dazu bei, daß die Lasche sich beim An­ schweißen fest mit dem Aufreißstreifen verbindet. Beim Ver­ schweißen der Längsränder ist es nämlich nicht oder nur durch besondere Vorkehrungen vermeidbar, daß sich eine Oxidschicht bildet, die das Anschweißen der Lasche erschwert. Diese Er­ schwernis wird durch die an der Lasche vorgesehene Profilie­ rung überwunden, die beim Anpressen der Lasche an den Auf­ reißstreifen dessen Oxidschicht durchdringt.

Die Profilierung ist vorzugsweise von scharfkantigen Längs­ rippen der Lasche gebildet.

Die Sicherheit gegen die Entstehung konvergierender Rißlinien zwischen den beiden Umfangsritzungen läßt sich durch ver­ schiedene 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 Blechzu­ schnitts. Damit wird erreicht, daß heim Aufrollen der ange­ schweißen Lasche die Startritzung über die beiden Umfangsrit­ zungen 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 zwi­ schen 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 Umfangs­ ritzungen beim Aufrollen im wesentlichen nur mit Scher­ kräften und praktisch nicht mit Zugkräften belastet wer­ den. 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 Auf­ reißstreifens Gewähr dafür, daß die Umfangsritzungen außerhalb der Schweißzone liegen.

Ein Merkmal, das ebenfalls dazu beiträgt, beim Aufrol­ len der angeschweißten Lasche Risse entlang der Umfangs­ ritzungen entstehen zu lassen, besteht darin, daß der Längsrand, auf den die Lasche aufgeschweißt ist, am An­ fang der Umfangsritzungen je eine Kerbe aufweist.

Zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Dosenrumpfes wird zweckmäßigerweise ein bekanntes Verfahren (DE-OS 25 59 671) weitergebildet, bei dem ein mit Umfangsritzungen ver­ sehener Blechzuschnitt zu einem Zylinder gerollt und seine beiden Längsränder überlappend miteinander ver­ schweißt werden. Die erfindungsgemäße Weiterbildung dieses Verfahrens besteht darin, daß erst nach dem Ver­ schweißen der Längsränder die Lasche zwischen den Um­ fangsritzungen 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 Dosen­ rümpfen ohne Lasche und Aufreißstreifen. Das nachträgli­ che Aufschweißen der Lasche durch elektrische Wider­ standsschweißung läßt sich mit so geringer Energie durch­ führen, daß die zuvor ausgeführte Schweißnaht zwischen den beiden Längsrändern des Blechzuschnitts praktisch un­ verändert und auch die Innenfläche des Dosenrumpfes im Bereich der Längsnaht unversehrt bleibt. Dies ist vor al­ lem 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 Längs­ ränder einander überlappend hindurchgeführt werden (DE-OS 25 59 671), 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 Strom­ übergangsfläche und eine äußere Elektrode mit einer schneiden- oder warzenförmigen Stromübergangsfläche auf­ weist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mit weiteren Einzelhei­ ten beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Konservendose mit einem erfindungsgemäßen Dosenrumpf während des Öffnens,

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 ab­ gewandelten Einzelheiten und

Fig. 5 und 6 aufeinanderfolgende Schweißvorgänge am Dosen­ rumpf.

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 Umfangsrit­ zungen 16, die sich im rechten Winkel zu diesen Längsrän­ dern erstrecken und zwischen sich einen Aufreißstreifen 18 begrenzen. Zum Dosenrumpf 10 gehört ferner eine lang­ gestreckte 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 we­ sentlichen rechteckigen Querschnitt hat, mit einem Schlüssel 22 geöffnet. Der Schlüssel 22 ist auf die La­ sche 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 ur­ sprünglich ebenen Blechzuschnitt 28 hergestellt, der un­ abhängig von der Querschnittsform der fertigen Konserven­ dose 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 Um­ fangsritzungen 16 erstrecken sich von der Kante 32 des äußeren Längsrandes 20 bis zur Kante 34 des inneren Längsrandes 14. Die Startritzung 30 erstreckt sich paral­ lel zur Kante 34 und begrenzt mit dieser und den angren­ zenden 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 mit­ einander 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 einmün­ det; die Einmündung liegt im Bereich der Schweißnaht 40, welche die beiden Längsränder 12 und 14 miteinander ver­ bindet. Von dieser Einmündung aus folgt der weitere Auf­ reißvorgang 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 dem Aufreiß­ streifen 18 gemäß Fig. 2 in einer Schweißzone 42 verbun­ den, die sich über ungefähr 90% des Zwischenraumes zwi­ schen 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 ih­ rer Längsränder mit dem Anfang des Aufreißstreifens 18 verschweißt wird.

Zum Schweißen des Dosenrumpfes 10 eignet sich eine Vor­ richtung 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 Überlappungsbreite der beiden Längsränder 12 und 14. Der inneren Elektroden­ rolle 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 Wei­ se um den Arm 50 herum gerollt und zwischen den beiden Elektrodenrollen 52 und 56 hindurchgeführt, wobei die Schweißnaht 40 in Form einer Überlappt-Quetschnaht zwi­ schen den beiden Längsrändern 12 und 14 entsteht.

Am Arm 50 ist in Bewegungsrichtung des entstehenden Do­ senrumpfes 10 hinter der inneren Elektrodenrolle 52 eine ortsfeste innere Elektrode 62 angeordnet, die eine zylin­ drische, dem Krümmungsradius des Dosenrumpfes 10 entspre­ chende Stromübergangsfläche 64 aufweist. Dieser inneren Elektrode 62 steht eine äußere Elektrode 66 gegenüber, die eine schneidenförmige Stromübergangsfläche 68 auf­ weist und taktweise radial zum Dosenrumpf 10 hin- und herbewegbar ist.

Claims (13)

1. Aufreißbarer Dosenrumpf (10) aus einem Blechzuschnitt (28) mit

• - zwei Längsrändern (12, 14), die miteinander verschweißt sind, insbesondere mit einem äußeren und einem inneren Längs­ rand, 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,
• - einer Lasche (20), die als gesondertes Blechteil in einer Schweißzone (42) auf den Aufreißstreifen (18) aufgeschweißt ist, und
• - einer in einem Abstand von der Schweißzone (42) zwischen den Umfangsritzungen (16) angeordneten Starthilfe, die ein mit der Lasche (20) bewirktes Anreißen des Aufreißstreifens (18) be­ günstigt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Starthilfe eine im Bereich eines der Längsränder (12, 14), insbesondere des bei Überlapptnahtschweißung inneren Längsrandes (14), angeordnete Startritzung (30) ist,
• - die Lasche (20) auf den nicht mit der Startritzung (30) versehenen Längsrand, insbesondere den äußeren Längsrand (12), aufgeschweißt ist und den Aufreißstreifen (18) über diesen Längsrand (12) hinaus verlängert und
• - die Startritzung (30) von diesem Längsrand (12) einen Abstand (c) hat, der drei- bis siebenmal so groß ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).

2. Dosenrumpf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (c) des nicht mit der Startritzung (30) versehenen Längsrandes (12) von der Startritzung (30) fünfmal so groß ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).

3. Dosenrumpf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, 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).

4. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (20) aus Blech höherer Festigkeit besteht als der Blechzuschnitt (28).

5. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (20) mindestens in einem Endbereich, in dem sie an den Aufreiß­ streifen (18) angeschweißt wird, eine vorgefertigte Profi­ lierung aufweist.

6. Dosenrumpf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung von scharfkantigen Längsrippen (43) der Lasche (20) gebildet ist.

7. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Startritzung (30) sich über die beiden zugehörigen Umfangsritzungen (16) um eine Strecke (d) hinauserstreckt, die zwei- bis dreimal so groß ist wie die Dicke (a) des Blechzuschnitts (28).

8. Dosenrumpf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, daß der Längsrand (12), auf den die Lasche (20) aufgeschweißt ist, am An­ fang der Umfangsritzungen (16) je eine Kerbe (44) auf­ weist.

10. Verfahren zum Herstellen eines Dosenrumpfes (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem ein mit Um­ fangsritzungen (16) versehener Blechzuschnitt (28) zu einem Zylinder gerollt und seine beiden Längsränder (12, 14) überlappend miteinander verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach dem Verschweißen der Längsränder (12, 14) die Lasche (20) zwischen den Umfangsritzungen (16) auf den äußeren Längs­ rand (12) aufgeschweißt wird.

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach An­ spruch 10 mit einem Paar Elektrodenrollen (52, 56), zwi­ schen denen die Längsränder (12, 14) einander überlappend hindurchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, 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 gekennzeichnet, 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.