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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Blechbehälters gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1. Der Boden ist im Wesentlichen eben.
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Das
Verbinden der zwei seitlichen Ränder des
Mantelmaterials kann z.B. durch Punktschweißen durchgeführt werden,
und der Boden kann z.B. durch Falzung montiert werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Durchführen eines
Verfahrens zum Herstellen eines Blechbehälters.
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Die
Erfindung betrifft ferner einen Blechbehälter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
6.
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Ein
derartiges Verfahren und ein derartiger Behälter sind in der EP-A-0 033
912 offenbart, wobei eine Sprühdose
mit einer zylindrischen Seitenwand offenbart wird, wobei der Boden
mit seiner Verbindung in das Innere der Seitenwand eingeschoben wird,
vorzugsweise zum Spannen gegen die Seitenwand.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf einem Behälter, z.B. zur Verwendung bei
Transport und Einzelhandel von Anstrichfarben und dergleichen, d.h. eine
sogenannte technische Blechverpackung, mit einer Form wie die in
der WO 92/04248 gezeigte Form, wobei der Boden durch ein Verfahren
entsprechend dem in der EP-A-0 377 985 dargestellten Verfahren durch
Verjüngen
und Bördeln
eines Endes eines Mantels und Montieren eines Bodens, z.B. durch Falzung,
ausgebildet wird. Somit wird ein Behälter erreicht, bei dem der
Rand des Bodens durch eine Bördelung
gebildet ist, und die Seitenwand sich von der Bördelung ein bisschen schräg nach oben
und nach außen
bis zu einer Biegung und dann weiter im Wesentlichen vertikal nach
oben erstreckt. Der Durchmesser im Bereich der genannten Biegung
weist keine besonders präzisen
Dimensionen auf, und damit sowohl leere als auch gefüllte Behälter und
mit einem Deckel verschlossene Behälter gestapelt werden können, müssen somit
relativ kleine Dimensionen mit einem großen Spielraum gegeben sein,
was beim Stapeln mehrerer Behälter
aufeinander unbequem ist, da ein solches Stapeln vielleicht nicht
vertikal ist und es unter unglücklichen
Umständen
somit zum Taumeln kommen kann. Eine solche Biegung kann ferner in
Bezug auf die großen
Lasten von oben einen schwachen Punkt bilden, z.B. beim Stapeln
von vielen Behältern
aufeinander.
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Der
in WO 92/04248 beschriebene Behälter weist
ein montiertes Randelement am oberen Abschnitt des Mantels auf.
Dieses Randelement ist durch Stanzen eines Rings aus einem viereckigen Blechrohling
gebildet, wobei der Ring gebildet wird und auf den Mantel gefalzt
wird. Ein Überschuss
davon wird eine aus dem genannten Ring gestanzte, kreisförmige Scheibe
sein.
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In
der WO 99/37420 ist ein tiefgezogener Behälterkörper beschrieben, in dem ein
Loch im Boden vorgesehen ist und eine umgekehrte Schale eingesetzt
und auf den Rand des genannten Lochs aufgeklebt oder darauf gefalzt
ist, wonach die Bördelung
in den Behälter
nach oben gedrückt
wird. Es wird somit eine Getränkedose
mit einer Kühleinrichtung
erreicht.
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Die
US-A-5 022 254 beschreibt die Expansion eines rohrförmigen Behälterkörpers mittels
einer in Segmenten eingeteilten Expansionspatrone.
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Die
DE-A-195 02 992 beschreibt einen Druckbehälter, z.B. einen Aerosolbehälter, der
durch Rollen eines Blechstücks
zusammen mit einer großen Überlappung
(zumindest einer Drehung) und Falzung eines Bodens von innen hergestellt
ist, wobei der Endabschnitt des Behälterkörpers verjüngt wird, nachdem der Boden
in das Innere des Körpers eingesetzt
worden ist, und mit dem Boden gefalzt wird, indem die Bördelung
sich im Inneren des Behälters
befindet.
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Die
EP-A-0 377 985 beschreibt ein Verfahren für und ein Gerät zum Verjüngen und
Bilden von Bördelungen
am Ende eines rohrförmigen
Behälterrohlings.
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Die
DE-A-34 02 197 beschreibt ein Gerät und ein Verfahren zum Herstellen
von Aerosolbehältern,
wobei die Falzverbindungen des Bodens und des Kopfes in den Behälter gedrückt werden
und eine sich hieraus ergebende „Sandwich-Bördelung" über die Falzverbindung hinaus
gebogen wird.
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Die
US-A-3 921 848 beschreibt einen Aerosolbehälter, wobei der Boden bei einer
Ausführungsform
so gebildet ist, dass sich der Man tel durch eine Krümmung hindurch
und im Wesentlichen vertikal bis zu einer Falzverbindung nach oben
erstreckt, wo er mit einem Bodenblech verbunden wird. Somit sieht der
Mantel einen einzigen, schmalen Bodenbereich um den montierten Boden
herum vor. Der Boden des Aerosolbehälters ist auf die oben beschriebene
Art und Weise unter Bezugnahme auf DE-A-34 02 197 ausgestaltet,
wobei der montierte Boden mit der Falzverbindung in den Behälter nach
oben gedrückt
wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Behälter, ein Verfahren zu dessen
Herstellung sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens bereitzustellen,
wobei Nachteile der bekannten Art vermieden werden.
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Diese
Aufgabe wird durch das Verfahren des Anspruchs 1, den Behälter des
Anspruchs 6 sowie die Vorrichtung des Anspruchs 10 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Verfahren gelöst,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Mantel aufgeweitet
wird, wobei der Abschnitt des unmittelbar über dem Bodenabschnitt befindlichen
Mantels wesentlich stärker
aufgeweitet wird als der Bodenabschnitt, und dass der stärker aufgeweitete
Abschnitt um den Boden herum niedergedrückt wird, um die zusätzliche,
ringförmige
Bodenfläche
um den montierten Boden herum vorzusehen. Es wird somit möglich, beim
Aufweiten des Abschnitts des unmittelbar über dem Bodenabschnitt befindlichen
Mantels auf den Durchmesser des Bodenabschnitts abzustimmen. Dadurch
kann die Konizität
eines kegelförmigen
Behälters
im Vergleich zu der Konizität
bei bekannten Behältern
(etwa zu einer zylindrischen Form) vermindert werden, welches in Bezug
auf die Festigkeit ein Vorteil ist. Die Festigkeit der Ecke des
Behälters
zwischen dem Boden und der Seitenwand wird weiter erhöht, da die
Verbindung zwischen dem Seitenwandmaterial und dem Bodenmaterial,
welche üblicherweise
eine Falzverbindung ist, einen schwachen Punkt bildet. Durch die
Erfindung wird diese Verbindung zur Bodenoberfläche des Behälters zurückgesetzt, wobei die Verbindung weniger
störanfällig ist,
z.B. wenn ein Behälter
zufällig
herunterfällt
und auf dem Rand zwischen seinem Boden und der Seitenwand landet.
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In
einer Ausführungsform,
bei welcher der obere Abschnitt des Mantels mit einem Randelement versehen
ist, welches durch ein ringförmiges
Stück von
Blechmaterial der gleichen Art wie das des Bodens gebildet ist,
ist der montierte Boden aus einem Stück von Blechmaterial ausgebildet,
welches einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser
eines aus der Bildung des Randelements restlichen Stücks oder
diesem Durchmesser gleicht. Es wird somit eine wesentliche Materialeinsparung erreicht,
weil ein Materialstück,
welches nach dem Stand der Technik verschwendet würde, für den Boden
verwendet wird.
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Bei
einem ersten Aufweiten des Mantels wird dessen Bodenabschnitt im
Wesentlichen nicht aufgeweitet, während der übrige Abschnitt des Mantels aufgeweitet
wird, wodurch zwischen dem Bodenabschnitt und dem übrigen Abschnitt
des Mantels sich ein schulterförmiger Übergang
bildet. Dies erleichtert das spätere
Niederdrücken
des Abschnitts des Mantels über
dem Bodenabschnitt.
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Der
unmittelbar über
dem Bodenabschnitt befindliche Abschnitt des Mantels wird bei seinem Niederdrücken um
den Boden herum auf vorzugsweise vorgegebene Abmessungen aufgeweitet.
Die genannte Kalibrierung wird somit vom Durchmesser des Bodenabschnitts
erreicht.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens wird ein oberer Abschnitt des Mantels wesentlich
weniger aufgeweitet als ein zentraler Teil des Mantels während des
Aufweitens dieses zentralen Teils, und anschließend wird der obere Abschnitt
gesondert aufgeweitet und gebördelt.
Es ist somit möglich,
eine sehr starke Verformung des oberen Abschnitts des Mantels zu
erhalten, entweder zum Montieren eines Randelements oder zum Wälzen des oberen
Abschnitts des Mantels, um eine integrierte Randverstärkung vorzusehen.
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Die
Aufgabe wird ferner durch einen Behälter gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet
ist, dass der Mantel aufgeweitet ist, indem die Seitenwand wesentlich
mehr als der Bodenabschnitt aufgeweitet ist, wobei die ringförmigen Bodenbereiche
eine radiale Erstreckung aufweisen, und sich der radiale innere Bodenbereich
um eine Strecke in einer der Verbindung abgewandten radialen Richtung
erstreckt.
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Bei
einer Ausführungsform
mit einem durch ein ringförmiges
Stück von
Blechmaterial mit einem Innen- und einem Außendurchmesser gebildeten montierten
Randelement ist der montierte Boden bevorzugt durch ein Stück von Material
mit einem Durchmesser gebildet, der kleiner ist als der innere Durchmesser
des ringförmigen
Rohlings des Randelements oder diesem Durchmesser gleicht. Es wird somit
erreicht, dass der Boden durch den aus dem Randelement ausgeschnittenen,
mittigen kreisförmigen
Teil gebildet werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform,
bei welcher der Boden auf dem Mantel gefalzt wird, erstreckt sich
der Mantel im Bodenbereich ausgehend von der Krümmung an der Seitenwand nach
innen zum Zentrum des Bodens, aufwärts und durch eine relativ
zur ersten Krümmung
invertierte Krümmung hindurch
bis zur außerhalb
des Behälters
zwischen dem Mantel und dem Boden befindlichen Falzverbindung.
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Der
Mantel erstreckt sich somit im Wesentlichen von der ersten Krümmung horizontal
bis zu einer zweiten Krümmung,
von dort aus schräg
in das Innere des Behälters
hinein bis zur erwähnten
invertierten Krümmung
und weiterhin im Wesentlichen horizontal bis zur Falzverbindung.
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Erfindungsgemäß umfasst
eine Vorrichtung zum Durchführen
des Verfahrens Mittel zum Bilden eines Mantels durch Biegen eines
im Wesentlichen viereckigen, vorzugsweise rechteckigen Stücks von Blech,
und Verbinden von zwei im Wesentlichen parallelen seitlichen Rändern des
Blechmaterials, welche Seiten sich somit treffen, Mittel zum Verjüngen und
Bördeln
eines Bodenabschnitts des Mantels und Mittel zum Montieren eines
Bodens aus einem entsprechenden Blechmaterial, wobei die Vorrichtung außerdem Mittel
zum Aufweiten des Mantels umfasst, wobei die erwähnten Mittel zum Aufweiten dazu
angepasst sind, den unmittelbar über
dem Bodenabschnitt befindlichen Abschnitt des Mantels wesentlich
stärker
aufzuweiten als den Bodenabschnitt, und außerdem dazu angepasst ist,
diesen Abschnitt um den Boden herum niederzudrücken, um eine zusätzliche,
ringförmige
Bodenfläche
um den montierten Boden herum vorzusehen. Ferner sind Mittel zum gesonderten
Aufweiten und Bördeln
des oberen Abschnitts des Mantels vorgesehen.
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Durch
die Erfindung wird das Vorsehen eines Blechbehälters ermöglicht, welcher wegen eines sehr
kräftigen
Aufweitens seines Materials verhältnismäßig leicht
und somit materialeinsparend ist, ohne dass seine Festigkeit im
Verhältnis
zu bekannten Behältern
reduziert wird. Insbesondere wird bei der bevorzugten Ausführungsform,
bei welcher der Behälter
ein montiertes Randelement aufweist, eine Materialeinsparung erhalten.
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Die
Erfindung wird im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Blechbehälter
mit einem Deckel,
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2 einen
teilweisen Schnitt eines Behälters
der 1 mit einem entsprechenden, oben angeordneten
Behälter,
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3 einen
vertikalen Schnitt des Behälters der 1 vor
dem Montieren eines Randes,
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4 einen
vertikalen Schnitt eines bekannten Behälters mit einer anderen Randform,
und
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die 5 bis 11 die
Herstellung eines Behälters
der 1.
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Der
in den 1 und 2 dargestellte Behälter weist
einen Körper
mit einer durch einen Mantel 1 gebildeten Seitenwand 2 auf,
auf welcher Wandunterstützungen 3 für einen
Griff 4 montiert sind. Der Behälter ferner weist einen Deckel 5 einer
an sich bekannten Ausgestaltung auf, welcher an dem die Öffnung des
Behälters
umgebenden Rand anliegt. Der Deckel 5 weist einen üblichen,
im Wesentlichen ebenen Mittelbereich 5a auf, welcher von
einem ebenen, im Verhältnis
zum Mittelbereich angehobenen Randbereich 5b umgeben ist.
Der Rand ist in der gezeigten Ausführungsform aus einem an der Öffnung des Behälters montierten
Randelement 6 (2) gebildet, welches Randelement
durch eine Falzverbindung 7 mit dem oberen Abschnitt 8 des
Mantels 1 verbunden ist. Die Seitenwand weist im Ausführungsbeispiel
einen kreisförmigen
Querschnitt auf und ist ein bisschen kegelförmig, wie es für Behälter für Anstrichfarben
und dergleichen der Fall ist, eine sogenannte technische Blechverpackung.
Die Erfindung lässt
sich auch bei Behältern
mit einer zylindrischen Seitenwand und Behältern mit einem anderen Querschnitt
als kreisförmig
verwenden. Der in der 1 gezeigte Behälter kann
einen Kubikinhalt von 2 bis 5 l aufweisen, die Erfindung kann jedoch
bei Behältern
mit einem Kubikinhalt von 1 bis 20 l oder sogar von 0,25 bis 50
l verwendet werden.
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Wie
aus den 2 und 3 hervorgeht, weist
der erfindungsgemäße Behälter einen
Boden mit einer charakteristischen Form auf. Ein Teil des Bodens
ist durch ein Bodenelement 9 gebildet, welches durch eine
an sich bekannte Falzverbindung 10 mit dem Mantel 1 verbunden
ist. Der Mantel 1 weist jedoch einen Bodenabschnitt 11 auf,
welcher sich von der Seitenwand 2 durch eine Krümmung 12 mit einem
kleinen Krümmungsradius
hindurch radial zur Mittelachse des Behälters, indem er eine ringförmige, äußere Bodenfläche 13 bildet,
durch eine weitere Krümmung 14 hindurch
nach oben in den Behälter und
durch eine weitere Krümmung 15 bis
zur Falzverbindung 10 erstreckt. Der Behälter ruht
im Wesentlichen auf der äußeren Bodenfläche 13,
wenn er auf einer ebenen Fläche
steht.
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Wie
aus der 2 hervorgeht, wird durch diese
Bodenform und die entsprechende Auslegung der verschiedenen Bereiche 5a und 5b des
Deckels eine verbesserte Beherrschung der gestapelten Behälter untereinander
erreicht, weil der Bodenabschnitt 23 zwischen der Krümmung 15 und
der Falzverbindung 10 eines Behälters im gestapelten Zustand
auf dem Deckelbereich 5b des darunter liegenden Behälters ruht
und aus diesem Bereich in seine Stellung geführt wird.
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Die 4 zeigt
einen vertikalen Schnitt durch den oberen Teil eines an sich bekannten
Behälters,
wobei anstelle des montierten Randes 6 eine Falzung 6a am
oberen Abschnitt des Mantels 1 gebildet ist, um einen kräftigen Rand
zu bilden. Ein Behälter
mit dieser Randform kann auch mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten
Boden versehen sein.
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Ein
Behälter
mit einem erfindungsgemäßen Boden
kann wie beschrieben im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 11 hergestellt
werden.
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Zunächst wird
ein vorzugsweise rechtwinkeliges Stück von Blech, z.B. mit einer
Dicke von 0,20 bis 0,24 mm und mit der Qualität T 56 oder T 61 zum Bilden
eines rohrförmigen
Mantels 1 gefaltet, und die senkrechten Ränder, die
sich somit treffen, sind z.B. mittels einer Punktschweißung 16 miteinander
verbunden (5). Die über dem Bodenabschnitt 11 angeordneten
Abschnitte des Mantels 1 werden radial aufgeweitet, um
ein Rohr mit einem aufgeweiteten oberen Abschnitt 17, einen
nicht aufgeweiteten Bodenabschnitt 11 und einen Schulter
oder eine Krümmung 12 am Übergang
vom oberen Abschnitt 17 zum Bodenabschnitt 11 zu
bilden (6).
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Der
Bodenabschnitt 1 wird durch an sich bekannte Verfahren
radial verjüngt
und gebördelt,
um einen verjüngten
Bodenabschnitt 11 mit einer Bördelung 19 zu bilden
(7). Ein für
den Zweck 9 hergestelltes Bodenelement wird auf eine an
sich bekannte Art und Weise mittels der Bördelung 19 bei der
Bildung einer Falzverbindung 10 mit dem Bodenabschnitt 11 gefalzt
(8).
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Eine
Expansionspatrone mit Druckschuhsegmenten 20 und vorzugsweise
einer Dehnungsausgleichmembran wird nach unten in den Mantel 1 geführt und
drückt
zunächst
den Bereich des Schulters oder der Krümmung 12 bis zur Ebene
der Unterseite der Falzverbindung 10 (9).
Es muss bevorzugt nachgeprüft
werden, dass die Segmente 20 relativ zur Punktschweißung des
Mantels 1 derart angeordnet werden, dass diese relativ
zu einem Segment 20 zentral positioniert wird, wie in den 9 und 10 gezeigt
ist. Die Segmente 20 werden dann radial auseinander gezogen,
weil ihre oberen Abschnitte mehr als ihre Bodenabschnitte auseinander
gezogen werden, wobei der mittige Teil 21 des Mantels 1 mit
einer Kegelform mit bestimmten Abmessungen versehen ist (10).
Die Höhe
der Segmente 20 ist derart beschränkt, dass der obere Abschnitt 8 des
Mantels 1 in dieser Stufe im Wesentlichen nicht aufgeweitet
wird. Die Reihenfolge des Niederdrückens und Auseinanderziehens
der Segmente 20 kann im Verhältnis zum obigen umgekehrt sein,
oder die beiden Bewegungen können
mehr oder weniger zu demselben Zeitpunkt durchgeführt werden.
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Der
obere Abschnitt 8 wird anschließend mittels Rollen 22 gesondert
aufgeweitet und gebördelt (11).
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird der Mantel 1 stärker
aufgeweitet als gewöhnlich.
Um zu vermeiden, dass der Bereich um die Punktschweißung 16 herum,
welche üblicherweise
die schwächste
Stelle im Mantel 1 ist, während des Aufweitens zerbricht,
wird die genannte zentrale Anordnung der Punktschweißung 16 im
Verhältnis
zu einem Segment 20 durchgeführt, und der obere Abschnitt 8 wird wie
erwähnt
durch Drückbördeln derart
aufgeweitet, dass die Zugspannung im Deformationsbereich während des
Aufweitens niedrig gehalten wird. Wenn der Bereich um die Punktschweißung 16 herum,
oder, wenn eine andere Art von Verbindung verwendet wird, um die
Verbindung herum, anhält,
ohne zu zerbrechen, gibt es gemäß der Erfindung
nichts zu behindern, dass der obere Abschnitt 8 zusammen
mit dem zentralen Teil 21 des Mantels 1 aufgeweitet
wird.
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Nach
dem Bördeln
des oberen Abschnitts 8 ist der Behälterrohling zum Montieren auf
dem Randelement 6 in einer an sich bekannten Weise bereit.
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Durch
die Erfindung werden mehrere Vorteile erreicht. Erstens wird Material
und somit Gewicht erspart, weil der Mantel 1 wegen des
kräftigen
und ebenen Aufweitens des Materials relativ und gleichmäßig dünn ist.
Mittels einer Kaltverfestigung wird diese Gewichteinsparung erreicht,
ohne dass die Festigkeit des Behälters
vermindert wird. Zweitens wird erreicht, dass als ein Rohling für die Herstellung des
Bodenelements 9 ein Scheibenstück oder ein mittiges, kreisförmiges Teil
aus dem Rohling ausgeschnitten wird, aus welchem das Randelement 6 gebildet
wird. Dieses mittige, kreisförmige
Teil wird nach dem Stand der Technik verschwendet, und es wird bei
der Herstellung eines Behälters
deshalb eine allgemeine, erhebliche Einsparung von Material und Gewicht
erreicht. Drittens wird ein Behälter
mit einem präziseren
Durchmesser am Bodenabschnitt der Seitenwand 2 erhalten,
weil dieser Durchmesser durch das Aufweiten der Segmente 20 bestimmt
wird. Deshalb kann der Behälter
mit einer genaueren Toleranz und somit einer etwas größeren Dimension
in der genannten Stelle hergestellt werden, was vorteilig ist, wenn
die Behälter
gestapelt werden, wie die 2 zeigt,
da eine genauere Positionierung des Bodens eines Behälters in nerhalb
eines Randes 23 des Deckels 5 des nächsten Behälters erreicht
wird. Die Gefahr, dass ein Stapel von mehreren Behältern schief wird,
ist somit minimiert. Die genannte größere Durchmesserdimension bedeutet
außerdem,
dass die Konizität
des Behälters
kleiner ist, welches in Bezug auf die Festigkeit ein Vorteil ist.
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Im
Verhältnis
zu bekannten Behältern,
bei denen die Seitenwand unten eine Biegung aufweist, damit eine
Kante einer Falzverbindung zwischen der Seitenwand und dem Boden
nicht über
den Durchmesser der Seitenwand ragt, wird eine größere Festigkeit
erhalten, weil die genannte Biegung dazu führt, dass der Behälter bei
einer erheblichen Last während
des Stapelns derart nachgeben kann, dass der Haltepunkt an einer
einzigen Stelle entlang dem Umfang zum Fundament sinkt. Es kann
dann zu einem Taumeln des Stapels kommen. Ein erfindungsgemäß ausgebildeter
Boden eliminiert im Wesentlichen die Gefahr, dass der Boden an einer
einzigen Stelle im Verhältnis
zum sonstigen Umfang nachgibt.