DE69113425T2

DE69113425T2 - Behälter.

Info

Publication number: DE69113425T2
Application number: DE69113425T
Authority: DE
Inventors: Christopher Paul Ramsey
Original assignee: Metal Box PLC
Current assignee: Crown Packaging UK Ltd
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1991-12-05
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2011-12-06
Also published as: NO178959C; WO1992011101A1; NO923250D0; US5261261A; CA2074835A1; JPH05504724A; AU643106B2; DE69113425D1; GR3017570T3; ATE128392T1; FI923676A0; NZ240878A; PL167633B1; EP0492860A1; AU9036391A; EP0492860B1; BR9106228A; JP2932006B2; ES2077186T3; NO178959B

Description

Die Erfindung betrifft Behälter, insbesondere Metalldosenkörper mit einer Abschlußwand und einer am Rand der Abschlußwand aufrecht stehenden Seitenwand, die eine Vielzahl von ein geriffeltes Profil bildenden, sich in der Länge erstreckenden, nachgiebigen Feldern umfaßt, und insbesondere aber nicht ausschließlich Metalldosenkörper, bei denen der Verschluß durch einen Deckel vorgesehen ist und die üblicherweise verarbeitete Nahrungsmittel aufnehmen.
Unsere frühere UK-Patentanmeldung GB-A-2,237,550 beschreibt einen Dosenkörper mit einem durch abgeschlossene Riffeln gebildeten Riffelprofil und die Erfindung betrifft eine Verbesserung bei derartigen Dosenkörper und ein Verfahren und eine Vorrichtung zu deren Herstellung.
Die US-A-4,578,976 (diese Druckschrift bildet die Grundlage für die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1 und 5) beschreibt eine Vorrichtung zum Prägen von Dosenkörpern, die einen den Dosenkörper haltenden Prägedorn aufweist, welcher über auf dem Umfang im Abstand angeordnete, sich in axiale Richtung erstreckende Rippen auf seinem Umfang aufweist, die dazu in der Lage sind, in ein elastisch Gestaltelement so einzugreifen, daß sich in axiale Richtung erstreckende Faltlinien auf dem Dosenkörper ausgeformt werden. Benachbarte Faltlinien bilden jeweils sich in axiale Richtung zwischen diesen erstreckende konkave Riffeln. Die axialen Enden dieser Riffeln werden jedoch nicht auf gesteuerte Art und Weise durch den Prägedorn ausgeformt.
Aufgabe der Erfindung ist, einen Dosenkörper mit sich in axiale Richtung erstreckenden, konkaven Riffeln zu schaffen, die über auf gesteuerte Weise ausgeformte Enden verfügen. Erreicht wird dies durch die Verwendung eines Dorns, bei dein die entsprechenden Riffeln abgeschlossen sind, das heißt, die Riffeln verfügen über eine geschlossene Begrenzungslinie, die sowohl die axialen Enden als auch die Seiten der Riffeln bestimmt.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung stellt die Erfindung ein Verfahren zur Verfügung, um eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln in einen zylindrischen Dosenkörper einzuformen, wobei das Verfahren als Verfahrensschritte das Anordnen des zylindrischen Dosenkörpers auf einem inneren, mit einem Profil versehenen Dorn und das Abrollen des Dorns bezüglich eines äußeren Formelements aufweist, wodurch ein Teil des zylindrischen Dosenkörpers zwischen dem Dorn und dem äußeren Formelement verformt wird, um die Riffeln einzuformen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Dorns über eine ganze Zahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln aufweist, welche kleiner als die Zahl der Riffeln auf dem fertigen Dosenkörper ist, und daß das äußere Formelement eine Schiene ist (Anspruch 1).
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung schafft die Erfindung eine Vorrichtung, um eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln an einem zylindrischen Dosenkörper auszubilden, wobei die Vorrichtung einen mit einem Profil versehenen Dorn mit einem maximalen Durchmesser, der kleiner als der minimale Durchmesser des zylindrischen Dosenkörpers ist, ein äußeres Formelement, Mittel, um einen zylindrischen Dosenkörper auf den Dorn aufzubringen, und Mittel aufweist, um den Dorn bezüglich des äußeren Formelements abzurollen, um einen Teil des zylindrischen Dosenkörpers zwischen dem Dorn und dem äußeren Formelement zur Ausbildung der Riffeln zu verformen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Dorns eine ganze Zahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln aufweist, welche kleiner als die Zahl der Riffeln auf dem fertigen Dosenkörper ist, und daß das äußere Formelement eine längliche Schiene ist (Anspruch 5).
Bei der Gestaltung des geriffelten Profils gibt es zwei wesentliche Gesichtspunkte. Der erste ist, daß der Umfang des vollständig ausgebildeten Dosenkörpers in dem geriffelten Gebiet gleich dem ursprünglichen Umfang des Dosenkörpers ist, wobei eine derartige Formgebung ein minimales Maß an Materialdehnung, Werkzeugabnutzung und Beschädigung des Behälters aufweist. Der zweite ist, daß die Einhüllende konstant ist - das heißt, daß die am weitesten außenliegenden Punkte des geriffelten Bereichs auf dem gleichen Durchmesser wie beim ursprünglichen Dosenkörper liegen. Das ist für die nachfolgende Etikettierung und Handhabung wichtig.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung schafft die Erfindung einen Dosenkörper, der gemäß dem Verfahren der ersten Ausgestaltung der Erfindung hergestellt wurde und der eine Bodenabschlußwand und eine aufrecht stehende, zylindrische Seitenwand mit Radius R aufweist, bei der auf einem Teil der Seitenwand eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln eingeformt ist, die ein Riffelprofil in diesem Teil der Seitenwand bilden, wobei jedes Riffelprofil einen innerhalb des Kreises der zylindrischen Seitenwand angeordneten, kreisförmigen, äußeren, konkaven Teilabschnitt mit Radius U aufweist; bei der die äußeren konkaven Abschnitte der Riffeln mit dem Kreis der zylindrischen Seitenwand durch kreisförmige, äußere, konvexe Teilabschnitte mit Radius P verbunden sind, wobei die Radien U und P mit dem Radius R über die Gleichung R = U + 2P verknüpft sind und wobei die Kreise der äußeren konvexen Abschnitte sowohl zu den Kreisen der konkaven Abschnitte und zum Kreis der zylindrischen Seitenwand tangential sind (Anspruch 9).
Nachfolgend werden Ausgestaltungen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 ein schematisches Teilprofil des Riffelabschnittes einer ersten Ausgestaltung des Dosenkörpers ist;
Fig. 2 und 3 ein Dosenprofil vor und während der Verarbeitung zeigen;
Fig. 4 eine Seitenansicht des Dosenkörpers ist;
Fig. 5 eine Reihe von Teilprofilen des Dosenkörpers aus Fig. 4 entlang den Linien A-A bis E-E in Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 eine aufgeteilte, schematische Teilansicht des (auf der linken Seite dargestellten) Dornprofils und des (auf der rechten Seite dargestellten) Dosenkörperprofils ist;
Fig. 7 eine Seitenansicht des zur Formgebung des Dosenkörpers verwendeten Dorns ist;
Fig. 8 ein Querschnitt, durch den in Fig. 7 gezeigten Dorn entlang der Linie X-X ist;
Fig. 9 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Formen des Dosenkörpers ist;
Fig. 10 eine schematische Ansicht des Dorns und der Schiene aus Fig. 9 ist;
Fig. 11 eine schematische Ansicht eines abgewandelten Dorns und einer abgewandelten Schiene für die Formgebung eines Dosenkörpers ist;
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung des Dorns aus Fig. 11 ist;
Fig. 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausgestaltung des Dosenkörpers ist;
Fig. 14 ein Querschnitt entlang der Linie XIII- XIII in Fig. 13 ist;
Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht ist, die einen Teil des Riffelprofils des Dosenkörpers aus den Fig. 13 und 14 zeigt; und
Fig. 16 ein horizontaler Querschnitt durch eine weitere Ausgestaltung des Dosenkörpers ist.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 ist erkennbar, daß der Riffelabschnitt des Dosenkörpers 1 über ein Profil verfügt, das aus äußeren, konvexen Spitzenabschnitten 2 mit Radius P, die sich mit äußeren, konkaven Riffelabschnitten 3 mit Radius U abwechseln, besteht. Die Abschnitte 2 und 3 haben über ihre ganze Umfangsausdehnung einen konstanten Radius und gehen glatt ineinander über. Erreicht wird dies, indem die Kreise 4, 5 der Abschnitte 2 und 3 an den Verbindungsstellen 6 zwischen den konvexen und konkaven Abschnitten zueinander tangential ausgerichtet sind. Die Kreise 4 sind außerdem zu dem Kreis der zylindrischen Seitenwand tangential.
Da das Profil ausschließlich aus Kreisbogensektoren gebildet ist, ist die folgende Analyse möglich.
Die Winkelwerte seien in Radian angegeben, dann gilt:
Bogenlänge BE = RX
Bogenlänge BC = (X+Y) P
Bogenlänge CD = UY
Eine der wichtigeren Anforderungen für die Gestaltung ist, daß der äußere Rand des Riffelabschnittes durch die Formgebung der Riffeln unverändert bleibt. Es ist demnach erforderlich, daß:
BE = BC + CD.
Einsetzen in diese Gleichung ergibt:
XR = (X+Y)P+BY
oder X(R-P) = Y(U+P). (1)
Eine Auflösung in horizontale Richtung ergibt:
R sin X = P(sin x + sin Y) + U sin Y
sin X (R-P) = sin Y (U+P). (2)
Teilen von (2) durch (1) ergibt:
sin X/X = sin Y/Y (3)
Daraus folgt:
X=Y
Einsetzen in (1) ergibt:
R = U + 2P (4)
Falls ein Dosenkörper mit bekanntem Radius gegeben ist, ist das Profil des Riffelabschnitts durch Auswahl des Spitzenradius P und der Anzahl von Riffeln bestimmbar.
Das Verhältnis von Riffelradius zu Spitzenradius ist vorzugsweise wenigstens 20:1, wobei dieses große Verhältnis die Riffeltiefe maximiert. Die Vorteile der vertieften Riffeln sind die folgenden:
a) erhöhte Stärke der im Bereich der Spitzen gebildeten Strebe, so daß sich die Strebe ohne Knick nach innen biegt, wenn die Dose einem äußeren Überdruck ausgesetzt ist.
b) verbesserte Verschleißfestigkeit der Dose nach dem Verpackungsvorgang, ebenfalls wegen der Festigkeit der Streben.
c) die Neigung der Riffeln während der Verarbeitung auf Dauer aufzugehen, falls ein hoher Innendruck vorhanden ist, ist herabgesetzt.
Man beachte, daß die Spitzenradien nicht zu klein sein sollten, da dies zu örtlichen Spannungsanhäufungen bei der Formgebung, Verarbeitung oder Handhabung führen kann, was Materialbrüche zur Folge haben kann. Typischerweise sollte das Verhältnis von Spitzenradius zu Materialdicke zwischen 5:1 und 20:1, vorzugsweise aber bei 10:1 liegen.
Die optimale Anzahl von Riffeln für eine bestimmte Anwendung hängt vom Längenverhältnis des Behälters ab, von der Art und Zusammensetzung des Materials, der Materialdicke, der Art des Produktes, dem Volumenverhältnis von Produkt und Behälter, den Abfüll-, Verarbeitungs- und Lagerbedingungen sowie den Anforderungen bei der Handhabung.
Je kleiner die Anzahl von Riffeln ist, desto besser ist grundsätzlich das Verarbeitungs- und Verschleißverhalten, aber desto kleiner ist das nutzbare Füllvolumen und desto schwieriger ist es, das Profil zu formen und den Behälter zu etikettieren.
Im Fall von Konservendosen gibt es beim Bestimmen der optimalen Zahl von Riffeln für eine bestimmte Anwendung einen weiteren vereinfachenden Faktor, der darin besteht, daß die Zahl von Riffeln ein Vielfaches von drei sein muß. Der Grund dafür ist unter Bezug auf Fig. 3 erkennbar. Wenn die Dose einem äußeren Überdruck ausgesetzt ist, setzt die Dose ihr Volumen mittels eines elastischen Abplattmechanismus herab, bei dem jede "Platte" aus zwei ganzen, sich nach innen biegenden Riffeln und zwei halben Riffeln besteht, die zu einem konvexen Profil umklappen und auf wirksame Weise ein elastisches Gelenk bilden.
Indem man das Prinzip des "Vielfachen-von-drei" mit den Anforderungen bezüglich der Formgebung, der Verarbeitung, der Etikettierung und des Verschleisses verbindet, gelangt man für Konservendosen zu der Riffelzahl von 12, 15, 18, 21, insbesondere 15 und 18. Bei einem Nahrungsmittelbehälter mit 73 Millimeter Durchmesser und 110 Millimeter Höhe sind 15 Riffeln das Optimum.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Einpressen von Sicken auf dem Umfang muß die Formgebung jeder vertikalen Riffel vollständig in einem einzigen Arbeitsschritt erfolgen, bevor die nächste Riffel ausgeformt wird. Auf diese Weise wird die Dose durch eine einzige Umdrehung eines Dorns, wie nachfolgend beschrieben, geformt.
Für die Ausformung der Riffeln wird die Verwendung eines inneren Dorns, der gegen eine äußere Schiene abrollt, vorgeschlagen. Der innere Dorn muß einen kleineren Durchmesser als die Dose haben, weil es ansonsten unmöglich wäre, die Dose vom Dorn nach der Formgebung zu entfernen.
Der Dorn muß über eine ganze Zahl von Riffeln verfügen; wenn die Dose beispielsweise über 15 Riffeln verfügt, muß der Dorn eine ganze Zahl von Riffeln, die kleiner als 15 ist, aufweisen. In der Praxis ist die Untergrenze für die Anzahl von Riffeln auf dem Dorn vor allem durch die Anforderung an die Steifigkeit des Dorns bestimmt; bei einer Dose mit 15 Riffeln liegt die ausreichende Festigkeit verleihende Untergrenze ungefähr bei sechs Riffeln auf dem Dorn.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Gestalt des Dosenprofils an dem oberen und unteren Riffelende. Dieses wird erzeugt, indem ein Halboval auf die zylindrische Dosenoberfläche projiziert wird und indem dann durch das Oval auf dem Umfang Abschnitte mit konstanter Einhüllender und konstanter Begrenzungslinie gebildet werden.
Unter Beachtung der Kurven DD-AA in Fig. 5 ist erkennbar, daß die Profile der Spitzen 2 in diesem Bereich nun durch einen zylindrischen Abschnitt 8 unterbrochen sind. Die konkaven Riffelabschnitte dieses Profils sind von dem gleichen Radius U, werden aber zunehmend flacher. Diese flachen Riffelabschnitte sind von der Größe wie sie im zentralen Bereich eines Dosenkörpers mit jeweils 17, 22, 30 oder 45 Riffeln auftreten. Auf diese Weise wird der Anforderung einer konstanten Begrenzungslinie in diesen Endbereichen der Riffeln genügt, und die Riffeln sind abgeschlossen - das heißt, sie haben eine sowohl die Enden als auch die Seiten der Riffeln bestimmende, geschlossene Begrenzungslinie. Um derartige abgeschlossene Riffeln auszuformen, ist es wichtig, daß die Riffeln auf dem Dorn ebenfalls abgeschlossen sind.
Die Vorzüge der halbovalen Gestalt bestehen in einer minimalen Materialausdehnung und in einer hohen axialen Belastungsaufnahme. Eine sprunghafte Änderung des Profils würde eine hohe Spannungsanhäufung und Ausfälle unter axialer Belastung an diesem Punkt verursachen.
Fig. 6 zeigt einen aufgeteilten Schnitt durch eine Riffel mit dem Dornprofil auf der linken Seite und dem Dosenprofil auf der rechten Seite. Die Bezeichnungsweise ist wie folgt:
R - innerer Dosenradius,
M - Dornradius,
P - Spitzenradius des Dorns und der Dose,
N - Anzahl der Riffeln auf der Dose,
T - Differenz zwischen der Anzahl von Riffeln auf der Dose und dem Dorn,
A - halber Dosenriffelwinkel,
B - halber Dornriffelwinkel,
F - halber Dornriffelübergangswinkel,
U - Dosenriffelradius,
V - Dornriffelradius,
D - Dosenriffeltiefe,
E - Dornriffeltiefe,
S - Dosenrückfedertiefe,
K - Rückfederfaktor, wobei K = S/D ist,
W - halbe Riffelbreite.

Dornradius

A = π/N (5)
B = π/N - T (6)
sin A = W/R W = R sin A
sin B = W/M, M = W/sin B = R sin A/sin B (7)
Einsetzen von 5 und 6 in 7 ergibt:

Dosenriffeltiefe

D = R - R cos A + U - U cos A (9)
Einsetzen von 4 in 9 ergibt:
D = R(1 - cos A) + (R - 2P)(1 - cos A) = 2(R - P)(1 - cos A) (10)

Dornriffeltiefe

E - J = R - R cos A - (P - P cos B) + P - P cos F + V - V cos F
= R(1 - cos A) + P(cos B - cos F) + V(1 - cosF) (11)
J = M(1 - cos B) - R (1 - cos A) (12)
Aus der Addition von 11 und 12 folgt
E = M(1 - cos B) + P(cos B - cos F) + V(1 - cos F) (13)

Dornriffelradius

Experimentelle Ergebnisse haben gezeigt, daß für eine bestimmte Materialdicke und Beschaffenheit die "Rückfedertiefe" S proportional zu der Riffeltiefe ist.
S = KD = E - J - D
E - J = D (K + 1) (14)
Einsetzen von 10 und 11 in 14 ergibt:
R(1 - cos A) + P (cos B - cos F) + V (1 - cos F) = 2(R - P)(1 - cos A)(K + 1) (15)
Aufgelöst in Richtung der X-Achse:
R sin A = P (sin B + sin F) + V sin F
V = [R sin A - P (sin B + sin F)]/sin F (16)
Aus dem Einsetzen von 16 in 15 folgt:
Die Gleichung 17 ist für eine iterative Berechnung von F verwendbar, das dann in 16 einsetzbar ist, um V zu bestimmen.
Die nachfolgende Tabelle enthält ein Lösungsbeispiel der obigen Gleichungen, die dazu verwendet werden, einen Dorn mit 12 Riffeln für eine Dose mit 15 Riffeln zu entwerfen. Die erste Datenspalte wird für das Hauptprofil der Riffel verwendet, und der Rest dient dazu, Schnitte durch die halbovalförmigen Profile des Riffelendes zu bestimmen. Tabelle innerer Dosenradius Spitzenradius Rückfederfaktor Anzahl von Dosenriffeln halber Dosenriffelwinkel halber Dornriffelwinkel halber Dornriffelübergangswinkel Radian Dornriffeltiefe Dornradius Dosenriffeltiefe Dosenrückfedertiefe Dornriffelradius Anzahl von Dosen-Dornriffeln Abmessungen in Millimeter
Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Dorn 11, der gemäß dem oben beschriebenen Verfahren entworfen wurde. Der Dorn verfügt über zwölf Riffeln, um einen Dosenkörper mit 15 Riffeln zu formen. Am Dorn kann auch eine außenseitige Sicke am unteren Ende ausgebildet sein, um am Dosenkörper, wie in den Fig. 9 und 13 dargestellt, eine Rollsicke auszuformen.
Es sind Maschinen bekannt (beispielsweise wie in der US- 4,512,490 dargestellt), die vertikale Riffeln in Dosen mit Hilfe eines festen, inneren und eines außenseitigen Dornes formen. Unserer Ansicht nach ist jedoch ein Verfahren, bei dem ein innerer Dorn, wie in den Fig. 9 und 10 dargestellt, auf einer äußeren Formschiene abläuft, vorzuziehen.
Die Vorteile dieses Verfahrens sind die folgenden:
- Nur ein einziger äußerer Werkzeugsatz ist für die ganze Maschine erforderlich, wodurch die Kosten, die Einstellzeit und der Wartungsaufwand geringer werden.
- Die Haupteinteilung läßt sich herabsetzen, wodurch die Maschinengröße verkleinert und die Maschinengeschwindigkeit erhöht wird.
- Für das äußere Werkzeug ist keine Antriebsvorrichtung erforderlich, wodurch die Kosten für die Maschinen vermindert werden.
- Das Ausformen von Rollsicken und vertikalen Riffeln ist auf der gleichen Maschine möglich. (Da die Rollsicke wenigstens zwei Umdrehungen erfordert und die Riffeln genau eine einzige erfordern, ist es nicht möglich, diese Bearbeitungsvorgänge bei einer Maschine mit äußerem Dorn zu verbinden.)
Zwei Arten von Formschienen sind auf der Maschine verwendbar: nachgiebige und feste.
Für eine nachgiebige Werkzeugausstattung (Fig. 9 und 10) ist die Schiene 14 aus einem bogenförmigen Polyurethanblock mit rechteckigem Querschnitt hergestellt, der von einer starren Stützplatte 15 gehalten ist. Die Schienenbogenlänge ist so bestimmt, daß sie das Ausbilden einer einzelnen Riffel zur ganzen Formtiefe und zusätzlich eine vollständige Formumdrehung ermöglicht. Die Breite reicht aus, daß diese sich über die Riffelenden erstreckt und die Dicke ist ungefähr gleich zehnmal der Formtiefe. Eine Shore-A-Härte zwischen 60 und 95 insbesondere zwischen 75 bis 85 ist für das Polyurethan geeignet.
Die Vorteile einer derartigen nachgiebigen Schiene bestehen darin, daß die Herstellungskosten minimal sind und daß keine Notwendigkeit besteht, das innere Werkzeug auszurichten, wodurch ein Reibungsantrieb für die inneren Dorne verwendbar ist.
In Fig. 9 ist eine Vorrichtung dargestellt, die eine äußere nachgiebige Schiene benutzt. Bei dieser Vorrichtung trägt ein sich drehendes Drehteil 10 eine Anzahl von Dornen 11, die auf (nicht dargestellten) Schäften auf dem Drehteil drehbar angebracht sind. Die Dosenkörper werden auf die Dorne aufgebracht und werden zunächst durch nockengetriebene Haltemittel 12 an ihrem Ort gehalten. Wenn sich das Drehteil dreht, greifen die Dosenkörper in eine Rollsickenformschiene 13 ein. Die Schäfte der Dorne sind so angetrieben, daß die Dorne und die Dosenkörper auf diesen entlang der Schiene 13 abrollen. Eine derartige Vorrichtung zum Ausformen von Rollsicken an Dosenkörpern ist wohlbekannt und ist deshalb nicht weiter im Detail beschrieben. Nach der Ausformung der Rollsicken greifen die Dosen in eine nachgiebige Schiene 14 ein, die den Dosenkörper gegen den Dorn verformen, wenn der Dorn entlang der Schiene 14 abrollt. Nach Ausformung der Riffeln, werden die Dosen auf bekannte Art und Weise von der Vorrichtung entfernt.
In Fig. 10 ist erkennbar, daß die elastische Schiene lokal durch die Einwirkung der Dorne verformt ist.
Eine abgewandelte Ausgestaltung mit einer festen Formschiene aus Metall ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Bei dieser Vorrichtung wirkt ein Dorn 112 mit einer Formschiene 142 aus Metall zusammen.
Die feste äußere Werkzeugausstattung ist auf der Grundlage der gleichen Werkzeugentwurfsdaten wie die nachgiebigen Werkzeugausstattung entworfen, wobei der Unterschied darin besteht, daß die Schiene 142 die Riffelprofile und der innere Dorn 112 die Spitzenprofile trägt. Zu keinem Zeitpunkt ist die Dose zwischen den Werkzeugen gequetscht, wodurch nur minimaler Materialschaden entsteht.
Man beachte, daß die Riffeln auf dem Dorn, wie bei der nachgiebigen Werkzeugausstattung, abgeschlossen sind, das heißt, sie haben, wie in der Fig. 12 erkennbar, eine abgeschlossene sowohl die Enden als auch deren Seiten bestimmende Begrenzungslinie.
Die feste Werkzeugausstattung verfügt über eine wesentlich längere Lebensdauer als die nachgiebige Werkzeugausstattung, erfordert aber eine wesentlich genauere Abstimmung von Formtiefe und der Umfangsgeschwindigkeit.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen eine abgewandelte Ausgestaltung eines zylindrischen Dosenkörpers, bei dem benachbarte Riffeln durch flache, zylindrische Wandabschnitte 80 getrennt sind. Wie insbesondere aus der Fig. 14 und 15 erkennbar ist, ist das Profil des Dosenkörpers im geriffelten Bereich zu den in den Fig. 5A bis 5D gezeigten Profilen ähnlich. Der Radius U der konkaven Abschnitte 3 und der Radius P der konvexen Abschnitte 2, die die konkaven Abschnitte mit den flachen, zylindrischen Wandabschnitten 80 verbinden, sind die gleichen wie in der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 5. Die Riffeln sind jedoch flacher und haben demnach eine geringere Umfangsausdehnung, wobei der Unterschied durch die flachen, zylindrischen Abschnitte 80 ausgeglichen ist. Im wesentlichen sind die Spitzen der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 5 durch die flachen, zylindrischen Abschnitte 80 unterbrochen. Bei der in den Fig. 13 bis 15 dargestellten Ausgestaltung befinden sich die Riffeln im gleichen Abstand und sind von gleicher Größe. Bei einer derartigen Dose beträgt die Umfangsausdehnung der flachen, zylindrischen Abschnitte bis zu 60 Prozent und insbesondere 30 Prozent der Umfangsausdehnung der Riffeln. Bei einer weiteren in Fig. 16 dargestellten Ausgestaltung fehlt bei einem zylindrischen Dosenkörper, der dem aus den Fig. 13 bis 15 ähnelt, jede dritte Riffel, so daß eine Anzahl von großen, flachen, zylindrischen Abschnitten 800 gebildet ist. Bei einer nicht dargestellten Abwandlung der Ausgestaltung aus Fig. 16 sind die kleinen, flachen, zylindrischen Abschnitte ausgelassen, so daß die Riffeln in diesen Bereichen unmittelbar durch konvexe Spitzen, wie in der Ausgestaltung der Fig. 1 bis 5, ineinander übergehen.
Die Ausgestaltungen der Fig. 13 bis 16 verfügen sowohl über den gleichen Eindrück- und Wiederausdehnungsmechanismus, wie die Ausgestaltung der Fig. 1 bis 5, als auch das gleiche axiale Verhalten. Allerdings ist die Fähigkeit zur Ausdehnung infolge der flacheren Riffeln vermindert. Andererseits verfügen die Ausgestaltungen der Fig. 13 bis 16 bezüglich der Etikettierung über Vorteile, da sie besser dazu geeignet sind, Aufkleber in Schneide- und Stapeletikettiermaschinen aufzunehmen und da die Aufkleber über den verhältnismäßig flachen Riffeln nur minimal durchhängt.
Die Profile der Ausgestaltung der Fig. 13 bis 16 genügen der Gleichung R = U + 2P und sind auf die gleiche Weise wie die Ausgestaltung der Fig. 1 bis 5 herstellbar, abgesehen davon, daß ein entsprechender Austausch der Profile der Formwerkzeuge erforderlich ist.

Claims

1. Verfahren, um eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln (3) in einen zylindrischen Dosenkörper (1) einzuformen, wobei das Verfahren als Verfahrensschritte das Anordnen des zylindrischen Dosenkörpers auf einem inneren, mit einem Profil versehenen Dorn (11) und das Abrollen des Dorns bezüglich eines äußeren Formelements (14) aufweist, wodurch ein Teil des zylindrischen Dosenkörpers zwischen dem Dorn und dem äußeren Formelement verformt wird, um die Riffeln einzuformen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Dorns eine ganze Zahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln aufweist, welche kleiner als die Zahl von Riffeln auf dem fertigen Dosenkörper ist und daß das äußere Formelement eine Schiene ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die äußere Schiene (14) durch einen Elastomerblock geschaffen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die äußere Schiene eine mit einem Profil versehene Schiene (142) aus Metall ist und bei dein der innere Dorn (112) so profiliert ist, daß dieser die äußeren konvexen Abschnitte (2) des Dosenkörpers ausformt und bei dem die Schiene so profiliert ist, daß diese die äußeren konkaven Abschnitte (3) des Dosenkörpers ausformt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Profil des Dorns und das Profil der Schiene, falls diese mit einem Profil versehen ist, mittels der Gleichungen

berechnet werden,

wobei V der Dornriffelradius,

R der innere Dosenradius,

A der halbe Dosenriffelwinkel,

P der Spitzenradius des Dorns und der Dose,

B der halbe Dornriffelwinkel,

F der halbe Dornriffelübergangswinkel,

K der Rückfederfaktor des Dosenkörpers ist.

5. Vorrichtung, um eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln (3) in einen zylindrischen Dosenkörper (1) einzuformen, wobei die Vorrichtung eine mit einem Profil versehenen Dorn (11) mit einem maximalen Durchmesser, der kleiner als der minimale Durchmesser des zylindrischen Dosenkörpers ist, ein äußeres Formelement (14), Mittel, um einen zylindrischen Dosenkörper auf den Dorn aufzubringen, und Mittel aufweist, um den Dorn bezüglich des äußeren Formelements abzurollen, um einen Teil des zylindrischen Dosenkörpers zwischen dem Dorn und dem äußeren Formelement zur Ausbildung der Riffeln zu verformen, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Dorns eine ganze Zahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln aufweist, welche kleiner als die Zahl der Riffeln auf dem fertigen Dosenkörper ist und daß das äußere Formelement eine längliche Schiene ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die längliche Schiene (14) elastisch ist und von einem Elastomerblock geschaffen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die längliche Schiene (142) eine mit einem Profil versehene Schiene aus Metall ist und bei der der mit einem Profil versehene Dorn (112) so profiliert ist, daß dieser die äußeren konvexen Abschnitte (2) des Dosenkörpers ausformt und bei der die Schiene so profiliert ist, daß diese die äußeren konkaven Abschnitte (3) des Dosenkörpers ausformt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Profil des Dorns und das Profil der Schiene, wenn diese mit einem Profil versehen ist, mittels der Gleichungen

berechnet werden,

wobei V der Dornriffelradius,

R der innere Dosenradius,

A der halbe Dosenriffelwinkel,

P der Spitzenradius des Dorns und der Dose,

B der halbe Dornriffelwinkel,

F der halbe Dornriffelübergangswinkel,

K der Rückfederfaktor des Dosenkörpers ist.

9. Dosenkörper, der durch das Verfahren nach Anspruch 1 hergestellt worden ist und der eine Bodenabschlußwand und eine aufrecht stehende, zylindrische Seitenwand mit Radius R aufweist, bei dem in einen Teil der Seitenwand eine Vielzahl von sich in axiale Richtung erstreckenden, äußeren, konkaven, abgeschlossenen Riffeln (3) eingeformt ist, die ein Riffelprofil in diesem Teil der Seitenwand bilden, wobei jedes Riffelprofil einen innerhalb des Kreises der zylindrischen Seitenwand angeordneten, kreisförmigen, äußeren konkaven Teilabschnitt mit Radius U aufweist; bei dem die äußeren konkaven Abschnitte der Riffeln mit dem Kreis der zylindrischen Seitenwand durch kreisförmige, äußere konvexe Teilabschnitte (2) mit Radius P verbunden sind, wobei die Radien U und P mit dem Radius R über die Gleichung R = U + 2P verknüpft sind und wobei die Kreise der äußeren konvexen Abschnitte (2) söwohl zu den Kreisen der konkaven Abschnitte (3) als auch zu den Kreisen der zylindrischen Seitenwand (1) tangential sind.

10. Dosenkörper nach Anspruch 9, bei dem jede Riffel (3) unmittelbar mit der nächsten, benachbarten Riffel verbunden ist, um so ein Profil zu schaffen, das abwechselnd äußere konkave Riffeln (3) mit Radius U und äußere konvexe Spitzen (2) mit Radius P aufweist.

11. Dosenkörper nach Anspruch 9, bei dem wenigstens einige benachbarte Riffeln (3) durch flache, zylindrische Wandabschnitte (80) getrennt sind.