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Verfahren zur Herstellung von aus Weißblech gefertigten Büchsen oder
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Dosen und das nach dem Verfahren erstellte Erzeugnis Die Erfindung
bezieht sich auf ein neues Herstellungsverfahren von aus Weißblech hergestellten
Büchsen oder Dosen, insbesondere die für die Aufnahme von Bier und anderen unter
Druck gehaltenen Flüssigkeiten bestimmt sind und bei denen an der oberen und unteren
Wandung, die den Deckel und den Boden bilden, ein erheblicher Widerstand gegen die
nachteiligen Auswirkungen des inneren Druckes auftritt, der durch die CO 2 Dosierungen
im Bier hervorgerufen wird und der in Abhängigkeit von den Umgebungstemperaturen,
denen die Dosen oder Büchsen während der Lagerung oder des Transportes ausgesetzt
sind, sich erhöhen kann.
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Die aus Weißblech hergestellten Bierbüchsen oder -dosen erfordern
bei ihrer Anfertigung für Deckel und Boden die Verwendung eines Bleches, dessen
Stärke auf den Durchmesser abgestimmt und geeignet sein soll, um der Wirkung des
inneren Druckes, der durch das CO2 und der äußeren Umgebungstemperatur hervorgerufen
wird, ohne Deformierung widerstehen zu können, und zwar in dem Sinne, daß die obere
und untere Wandung, also der Deckel und Boden keine Deformierungen
mit
übermäßiger Wölbung und totalem Verlust der Verpackung erleiden.
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Die Herstellung dieser Büchsen oder Dosen zur Abfüllung von Bier steht
unter Berücksichtigung solcher Faktoren wie Büchsendurchmesser und innerer Druck
in bezug auf die äußeren Temperaturen, denen sie ausgesetzt sind, in direkter Beziehung
zu der Stärke des Weißblechs. Es ist Tatsache, daß je größer der Büchsen durchmesser,
umso größer die Kraft ist, der die Gesamtflächen des Deckels und des Bodens ausgesetzt
sind, was bedeutet, daß im Falle der Herstellung einer Büchse mit größerem Durchmesser
als die normalerweise auf dem Markt zu finden sind, ein Weißblech mit einer solchen
Stärke verwendet werden müßte, das normalerweise nicht auf dem Markt zu finden ist.
Diese Büchse oder Dose wäre serienmäßig nicht zu erstellen und sogar die Bördelungs-
bzw. Vernietungsarbeiten wären undurchführbar.
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Um die Herstellung von Bierbüchsen oder -dosen mit größerem Durchmesser
zu ermöglichen, beispielsweise, eine Büchse mit einem Fassungsvermögen von vier
Litern, mit einer Höhe von 220 mm und einem Durchmesser von 155 mm aus üblichem,
leicht auf dem Markt zu fin den dem Weißblech herzustellen, das heißt ein Weißblech
von 0,42 mm Stärke ist die neue Herstellungsmethcde der genannten Büchsen erdacht
worden. Danach wird ein Verriegelungselement, das von einem Metallring mit rundem
Profil gebildet ist, in einer an der Periferie des runden Paneels vorhandenen Rille
eingeklemmt, wobei das Paneel den Deckel und den Boden der Büchse bildet. Alternativ
wäre es möglich, durch einen ringförmigen Saum, der durch Biegen des periferischen
Teils der Paneele geschaffen wird, sowie eines ringförmigen Saumes, der unmittelbar
über der Kontaktstelle zwischen dem Deckel oder dem Boden der Büchse beim Paneel
vorgesehen ist, die Widerstandskraft gegen Deformierung oder Zerreißen dieser Büchsen
wände, die den Deckel und den Boden bilden, wesentlich zu vergrößern, wobei die
Deformationskraft durch die Erhöhung des inneren Druckes und der wiederum durch
die Erhöhung der
äußerlichen Umgebungstemperaturen entsteht, denen
die Büchsen während ihrer Lagerung und Transport ausgesetzt sein können.
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Das Herstellen von Weißblechbüchsen oder -dosen mit größerer Kapazität
zur Abfüllung von Bier mittels Verwendung des handelsüblichen Weißblechs, das normalerweise
auf unserem Markt zu finden ist, wie beispielsweise oben erwähnt, kommt den praktischen
und wirtschaftlichen Wünschen von Herstellern und Verbrauchern wegen der erheblichen
Kostenverringerung der Verpackung nicht nur entgegen, sondern auch wegen der praktischen
Auswirkung. Ein anderer Aspekt, der zu beachten ist und der sich durch das neue
Verfahren vorteilhaft ergibt, ist die Tatsache, daß durch das Einbauen eines Verriegelungselementes,
wie den Metallring mit rundem Profil, oder durch den periferischen Saum, der durch
das Biegen der Wandung erzeugt wird, die norrnalen Vorgänge der Herstellung der
Büchsen oder Dosen in keiner bezeichnenden Weise ändert und auch nicht den Endpreis
des Erzeugnisses beeinflußt, und somit die Herstellung von Büchsen mit größerem
Durchmesser aus Weiß blech mit einer normalerweise auf dem Markt auffindbaren Blechstärke
ermöglicht, die auch dann im tadellosen Zustand verbleiben, wenn der innere Druck,
der durch die normale Dosierung von C02 im Bier hervorgerufen wird, durch höhere
Ilrnge Umgebungstemperaturen als denen die normalerweise bei Lagerung und Transport
auftreten, ausgesetzt werden, erhöht wird.
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Als Beispiel kann ein Test genannt werden, der mit einer Büchse oder
Dose mit einer Kapazität von 4 Litern, 240 mm Höhe, Deckel und Boden mit 155 mm
D#rchmesser, aus handelsüblichem 0,42 mm starkem Weißblech hergestellt worden ist,
gemacht wurde.
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Diese Büchse oder Dose wurde einem inneren Druck von 100 lb., was
bei einem Durchmesser von 155 mm ca. 1.300 kg Beanspruchung auf Deckel und Boden
entspricht, ausgesetzt, ohne daß diese irgendwelche Änderungen erlitten hätten.
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Wenn man berücksichtigt, daß dieser Druck von 100 lb. in einer Büchse
oder Dose mit einer Dosierung von ca. 5gel, CO2, was der durchschnittlichen Dosierung
beim Bier entspricht, angebracht worden wäre, würde sich die Temperatur, um diesen
Druck zu erzeugen, auf ca. 600C einstellen, das heißt, weit über irgendwelcher Umgebungstemperatur
der die Büchsen ausgesetzt werden, sei es bei der Lagerung oder beim Transport.
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Dieser innere Druck und die Temperatur, denen die nach dem neuen Verfahren
hergestellte Büchse ausgesetzt worden ist, oder sogar ein weit niedriger Druck unc'
Temperatur wären ausreichend, um nicht nur eine komplette Deformierung des Deckels
und des Bodens zu verursachen, sondern um die Büchse sogar mit totalem Verlust der
Verpackung zu zerreißen.
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Um das Problem, das man durch dieses neue Verfahren zu lösen beabsichtigt,
besser zu verstehen, muß hervorgehoben werden, daß in Brasilien beispielsweise das
handelsübliche Weißblech bis maximal 0,42 mm stark ist. Man kann bei Sonderherstellungen
noch ein Blech bis zu maximal 0,55 mm Wandstärke erhalten, mit dem die Deckel und
die Böden der in Europa mit größerem Umfang hergestellten Bierbüchsen oder -dosen
erzeugt werden, die jedoch keiner höheren Temperatur als 200C ausgesetzt werden
dürfen, wie dies auch auf der Dose oder Büchse aufgedruckt steht.
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Das neue Herstellungsverfahren der Dosen oder Büchsen und das sich
durch dieses Verfahren ergebende Erzeugnis ist in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt,
in denen ebenfalls lediglich als Beispiel und zur Erläuterung der Wirkung der durch
hohe Umgebungstemperaturen hervorgerufenen Erhöhung des inneren Druckes an den im
üblichen Herstellungsverfahren hergestellten Büchsen festgestellt werden, und zwar
zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht einer vertikal geschnittenen Weißblechbüchse bzw.
-dose mit deren Deckel und Boden einschließlich
des Verriegelungselementes
gegen Deformierung in Übereinstimmung mit dem neuen Verfahren; Fig. 2 vergrößerte
Detailansichten von Fig. 1, in denen das An-und 3 bringen und Befestigen des Verriegelungselementes
am Dekkel und Boden der Büchse zu sehen ist; Fig. 4 eine Seitenansicnt einer vertikal
geschnittenen Weißblechbüchse, in einer anderen Ausführung der Herstellung des Verriegelungseler:ientes
gegen Deformieren des Deckels und des Bodens; Fig. 5 vergrößerte Detailansichten
von Fig. 4, in denen weitere und 6 Vorstellungen des an Boden und Deckel angebrachten
Verriegelungselementes zu sehen sind; Fig. 7, 8 diametral geschnittene Seitenansichten
des oberen Teils 9 und 10 einer Büchse mit großem Durchmesser, der im üblichen Verfahren
mit 0,42 mm starkem Weiß blech hergestellt ist - veranschaulicht in progressiver
Reihenfolge, die am Deckel, als Folge des wegen zu hoher Umgebungstemperatur erhöhten
inneren Druckes Deformierungen erfährt; Fig. 11 Seitenansichten im Diametralschnitt,
die immer noch zur und 12 Erläuterung dienen und in Reihenfolge die Wirkungen der
Erhöhung des inneren Druckes am Deckel einer Büchse größeren Durchmessers mit konventionellem
0,42 mm starkem Weißblech zeigen, wobei aber in diesem Falle Deckel und Boden keine
am Rand verlaufende Rille aufweisen; Fig. 13 die in den Fig. 11 und 12 gezeigte
Büchse von oben gesehen, bei der die hervorgerufene Deformierung veranschaulicht
ist, die auch die Seitenwand erfaßt und einen Schnabel bildet.
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Gemäß der Erfindung und wie in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht,
besteht das neue Verfahren zur Herstellung von Weißblechbüchsen oder -dosen für
die Abfüllung von Bier darin, daß die obere und untere Wandung der Büchse oder Dose,
die dem Deckel 1 und dem Boden 2 entsprechen, mit einer Verstärkung zu versehefl
ist, die eine Verankerung der Deckel und Boden bildende Paneele verursacht, wobei
die Verstärkung vorzugsweise aus einem Metallring 3 mit rundem Profil besteht, der
in einer periferischen Rille 4 am runden Paneel festgeklemmt ist, welches den Deckel
1 und den Büchsenboden bildet. Diese Verriegelung des Ringes 3 word durch die Bildung
eines Vorsprungs in Form einer umlaufenden Sinke 5 geschaffen, die gleich über ihrer
Einbettung und in der Länge, die den senkrechten Flansch 6 bildet, sitzt, über den
der Deckel 1 und der Boden 2 am zylindrischen Körper 7 der Büchse festgenietet undl
oder festgefalzt wird.
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Wenn der innere Druck in der Büchse oder Dose sich erhöht, so wirkt
sich dies gegen die innere Seite des Deckels 1 und des Bodens 2 aus, und die Wirkung
wird wegen der normalen Wölbung der Wandung auf die Randbereiche übertragen und
durch den Ring 3 absorbiert. In der umlaufenden Sicke 5 wird ein wirksames Bestandteil
zur Verriegelung gefunden, dem es gelingt, das Anheben des senkrechten Flansches
6 zu verhindern und dazu beizutragen, daß die Wirkungen des Drucks die Deformierung
der Wandung, welche den Deckel und den Boden bilden, verhindern und die Falz- undloder
Vernietungsstelle 8 nicht erreichen, die somit gleichfalls unverändert bleibt.
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Als eine Alternative zur Durchführung des neuen Verfahrens, die besonders
in den Abbildungen 4, 5 und 6 gezeigt wird, kann dieses Verriegelungselement und
geschaffener Widerstand gegen die durch inneren Druck erzeugte Deformierungen wirken,
welches durch einen Saum oder Seitenfläche 9 entsteht, die durch umbiegen des Bleches
selbst am Rande der Wandung, die den Deckel 1 und den Boden 2 bilden, zustande kommen.
Dieser Saum weist ebenfalls gleich über
dem senkrechten Flansch
6 einen Vorsprung in Form einer umlaufenden Wulst 10 auf, die als Zusatz zu der
Verriegelung und Aufnahme der durch den inneren Druck der Büchse erzeugten Kräfte
dient, um zu vermeiden, daß diese zur Periferie geleiteten Kräfte vorerst die Entfernung
des senkrechten Flansches 6 % und danach die Deformierung der Paneele, die den Deckel
und den Boden bilden, erwirken.
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Die entsprechende Wirkung bei Büchsen mit großem Durchmesser und handelsüblichen
Blechen bis zu 0,55 mm Wandstärke wird in den Zeichnungen in den Fig. 7 bis 13 erläuternd
gezeigt.
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Wie aus den Fig. 7, 8, 9 und 10 ersichtlich, wo man den oberen, dem
Deckel 1 entsprechenden Teil einer im herkömmlichen Verfahren mit handelsüblichem
Blech, z.B. mit 0,42 mm bis 0,55 mm Stärke einer Büchse mit großem Durchmesser sieht,
hat der von dem C02 herrührende innere Druck die Tendenz, plötzlich hschzugehen,
wenn die Büchse während der Lagerung oder des Transportes der Hitze oder hoher Umgebungstemperatur
ausgesetzt wird. Diese Erhöhung des Druckes wirkt direkt gegen die leicht gewölbte,
runde Wandung, welche den Deckel 11 und Boden bilden, und wird an den Rand 12 weitergeleitet
und verursacht dort das Aufbiegen der Rille 13 oder der dort befindlichen Wandung
und verdrängt progressiv den senkrechten Anschlagflansch 14 von dem zylindrischen
Körper 15 der Büchse und hebt oder wölbt gleichzeitig die den Deckel 11 und den
Boden bildende Wandung bis zu einer übertriebenen Wölbung, wie es in Fig. 10 gezeigt
ist, womit die Verpackung unbrauchbar ist.
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Ein zweites Beispiel dieser Wirkung des inneren Druckes und seiner
durch die Erhöhung der Umgebungstemperatur hervorgerufenen Steigerung ist aus den
Figuren 11, 12 und 13 zu ersehen, in denen der obere Teil einer Weißblechbüchse
mit großem Durchmesser und mit handelsüblichem Blech mit 0,42 mm bis 0,55 mm hergestellt
gezeigt ist. Hierbei ist ein Deckel 16 oder Boden der Büchse gezeigt, an dem die
übliche, am Rande befindliche Rille vorgesehen ist und an dieser Stelle nur eine
scharfe Kantung 17 aufweist, von der sich der senkrechte Flansch 18 geradlinig erstreckt.
In diesem Fall wirkt
der innere Druck noch stärker und ruft zuerst
die Anhebung der Wandung 16 und ihre Deformierung 17 hervor und verdrängt danach
den Flansch 18 mit solch einer großen Druckwirkung, daß einschließlich die Wand
des zylindrischen Körpers der Büchse deformiert ist und auf der oberen Seite, nahe
der Umbördelung oder Vernietung 20 sich ein Schnabel 19 bildet und die Verpackung
handelsmäßig untauglich macht.
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Das neue Verfahren zur :'Verstellung von Büchsen wird, wie festgestellt,
auf äußerst praktische ur.d wirtschaftliche Art das Problem der Erzeugung von Blechbüchsen
großen Durchmessers und größerer Kapazität unter Anwendung von leicht auf dem Markt
erhältlichen Blechen und perfekten Widerstandsbedingungen gegen durch Einwirkung
des Druckes und hoher Umgebungstemperatur hervorgerufenen Deformierung mit erheblichen
wirtschaftlichen Vorteilen für die verpackungsherstellende Industrie und für die
Konsumenten lösen.
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