DE69306418T3 - Verfahren zum bördeln von behältern - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sicken einer Dose gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (EP-A-0 356 269).
• Bei der Herstellung einer "dreiteiligen" zylindrischen Dose werden üblicherweise zwei Längskanten eines rechteckigen Zuschnitts miteinander verschweißt oder gefalzt, um eine Hülse (Rumpf) zu bilden, an der zwei Enden angebracht werden, üblicherweise durch einen Doppelfalz, um den vollständigen Behälter zu bilden. Ringförmiges Sicken der Hülse ist verwendet worden, um die radiale Festigkeit der Dose zu erhöhen, wobei dieses jedoch nur durch einen Kompromiss, der einen Verlust an axialer Festigkeit einschloss, erreicht werden kann. Der Einschluss einer Sickenzone erhöht dementsprechend die radiale Festigkeit eines Metallbehälters, verringert jedoch den Widerstand gegen axiale Belastungen.
• Ein Sicken dieses Typs ist bekannt, bei dem eine Anzahl Umfangssicken in der Form von Rillen eingepresst werden, die parallel zueinander und voneinander gleichmäßig beabstandet sind, um eine ringförmige Sickenzone zu bilden. Die Sickenzone ist im wesentlichen in dem zentralen Abschnitt des Dosenkörpers zwischen zwei glatten ringförmigen Zonen angeordnet.
• In gleicher Weise ist es für eine "zweiteilige" Dose bekannt, dieselbe Sickentechnik an einem Dosenkörper zu verwenden, der gezogen worden ist und an den nur ein einziges Ende angefalzt wird.
• Erfahrungsgemäß wird ein Verfahren zum Sicken eines zylindrischen Dosenkörpers vorgeschlagen, welches aus einem Pressen des Dosenkörpers zwischen profilierten Werkzeugteilen besteht, um Rillen einzudrücken, die eine vorherbestimmte Anzahl ringförmiger, im wesentlichen parallel zueinander und jeweils einen gleichen Abstand voneinander aufweisender Sicken zu bilden, wobei die Sicken eine ringförmige Sickenzone bilden, die sich zwischen zwei weichen Zonen befindet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass die Werkzeugteile mit zueinander komplementären, jeweils Scheitel und Rinnen aufweisenden Wellen versehen sind, wobei wenigstens eine der Wellen an einem jeden Ende der Sickenzone sich von den anderen dahingehend unterscheidet, dass wenigstens eine Sicke an jedem Ende der Sickenzone durch das Werkzeug weniger tief eingedrückt worden ist als die anderen Sicken, wodurch eine axiale Lastaufnahmefähigkeit ohne Abnahme der radialen Festigkeit der Dose erhöht ist.
• Die Anmelderin hat festgestellt, dass das Anordnen einer oder mehr flacherer Sicken an den Enden der Sickenzone das Betriebsverhalten eines Behälters bei axialer Belastung verbessert. Darüber hinaus werden zwei Typen von nachstehend beschriebenen Deformationen, die Schwachpunkte in der Dose verursachen und eine Quelle von Zusammenbrüchen sein können, durch den Einschluß dieser flachen Sicken verringert oder vollständig beseitigt. Die Entfernung dieser Deformationen verbessert daher signifikant das Betriebsverhalten einer Dose bei axialer Belastung.
• Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass die axiale Festigkeit der Dose ohne irgendeine Einbuße radialer Festigkeit gesteigert wird. Die radiale Festigkeit ist im Vergleich mit einer Dose, die eine herkömmliche Sickenzone - gebildet mit Rillen gleicher Tiefe - hat, nicht reduziert. Der Gewinn in dem mechanischen Betriebsverhalten bei axialer Belastung gegenüber einer Dose, die eine nominell tiefe Sickung (0,4 mm) hat, konnte in einer Größenordnung von 15% gezeigt werden.
• Daher ist das Betriebsverhalten der Dose bei axialer Belastung wesentlich erhöht ohne Verringerung der radialen Festigkeit.
• Die erste Deformation, die mit der Anordnung mindestens einer flacheren Rille an dem Ende der Sickenzone völlig beseitigt werden konnte, ist das Problem der "Rückfederung". Die Rückfederung wird auf radiales Schrumpfen des Metalls nach dem Sicken zurückgeführt und führt zu einer mehr verstärkten Wellung als vorgesehen, wobei die Wellung an jedem Ende der Sickenzone nach außen vorspringt.
• Jede leichte Gesamtdeformation, bekannt als "en diabolo" des Dosenkörpers, wird durch die Anordnung der flachen Sickung gemäß der vorliegenden Erfindung sehr weitgehend reduziert. Diese Deformation führt zu einer Krümmung der Sickenzone, die das Dosenbetriebsverhalten reduziert, insbesondere die Fähigkeit der Dose, axiale Belastungen aufzunehmen. Selbst wenn eine leichte Krümmung der Sickenzone verbleibt, wird das axiale Belastungsbetriebsverhalten durch die Verwendung flacher Sicken verbessert.
• Gemäß einer Ausgestaltung sind eine Vielzahl von Sickenzonen vorgesehen. Vorzugsweise sind wenigstens zwei flachere Sicken vorgesehen, üblicherweise eine an jedem Ende der oder jeder Sickenzone. Alternativ können mehrere flachere Sicken an jedem Ende der oder jeder Sickenzone vorgesehen sein.
• Entsprechend der Form und dem Typ des Dosenkörpers können vorteilhaft zwischen zwei und vier Sicken an jedem Ende der oder jeder Sickenzone vorgesehen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der mehrere flachere Sicken eingepresst sind, können diese in der Tiefe typischerweise mit dem Abstand von der angrenzenden glatten Ringzone zunehmen.
• Eine bevorzugte Ausführungsform einer Behältersickung wird nachfolgend nur beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden.
• Es zeigt:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäß hergestellten Dosenkörpers:
• Fig. 2 einen teilweisen Schnitt im Bereich II in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, darstellend die Sickung gemäß der vorliegenden Erfindung, und
• Fig. 3 einen Schnitt durch eine Sickenmaschine und eine Dosenseitenwandung in vergrößerter Darstellung, zur Erläuterung der Sickung einer zylindrischen Hülse mit einer glatten Wandung.
• Fig. 1 zeigt einen zylindrischen Dosenkörper 11, der aus einem rechteckigen Zuschnitt gebildet ist, dessen Längskanten zusammengefügt und dann verschweißt oder gefalzt worden sind, um eine Hülse (Rumpf) zu bilden. Die Verbindung ist in Fig. 1 nicht gezeigt. Die beiden Enden 12, 13 der Hülse sind gebördelt worden, um nachfolgend mit entsprechenden Dosenenden Doppelfalze zu bilden.
• Um die mechanische Festigkeit zu erhöhen, insbesondere in radialer Richtung, ist der Dosenkörper entlang seines Umfangs gesickt worden. Stoßfeste Sicken 15 in der Nähe der beiden Enden der Hülse sind dargestellt, gehören jedoch nicht zur Erfindung.
• Im Zentralbereich ist eine ringförmige Sickenzone 17 mit einer Anzahl ringförmiger Sicken 18 in Form von Rillen vorgesehen, die parallel zueinander und gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Dementsprechend ist die Sickenzone zwischen zwei glatten ringförmigen Zonen 19, 20, in denen der ursprünglich zylindrische Dosenkörper keine Verformung erfahren hat, angeordnet.
• In dem in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiel, welches einem typischen Dosentyp entspricht, umfasst die Sickenzone neunzehn Sicken 18, die durch Drehen der Dose bei gleichzeitigem Quetschen des Dosenkörpers zwischen einer Rolle 21 und einem festen Teil 22 gebildet worden sind, wie in Fig. 3 gezeigt. Jede Sicke umfasst Wellen angepasster Abmessungen und Formen. In Fig. 3 ist die Maschine in einem Zustand vor dem Zusammenführen der Rolle 21 und des festen Teils 22 zur Sickung des Dosenkörpers gezeigt.
• Gemäß der Erfindung ist mindestens eine Sicke 18a weniger tief eingepresst als die anderen, wobei diese Sicke am Ende der Sickenzone angeordnet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei solche flacheren Sicken 18a, 18b an jedem Ende der Sickenzone mit unterschiedlichen Tiefen und von jeder benachbarten glatten ringförmigen Zone mit ansteigender Tiefe eingepresst. Selbstverständlich kann eine andere Anzahl flacherer Sicken entsprechend der Form der Dose vorgesehen sein.
• Beispielsweise sind die Sicken in dem besonders beschriebenen Fall Rillen mit geneigten Seiten, so dass der Schnitt der Hülse wie in Fig. 2 gezeigt, in seinem Sickenbereich annähernd sinusförmig erscheint. Die nominelle Tiefe der Sicke ist d&sub0; = 0,4 mm, wobei die der glatten ringförmigen Zone nächste Sicke eine Tiefe von d&sub1; = 0,3 mm aufweist und die von der glatten Zone zweite Sicke eine Tiefe von d&sub2; = 0,35 mm aufweist.
• Wie oben bemerkt, wurde jeder Vorsprung am Übergang von der Sickenzone in jede der glatten Zonen beseitigt, und der Dosenkörper behält eine im wesentlichen zylindrische Form nach dem Sicken bei.
• Selbstverständlich wurde die Erfindung oben nur an einem Beispiel beschrieben, und es können Änderungen vorgenommen werden, ohne den in den Ansprüchen angegebenen Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (3)

1. Verfahren zum Sicken eines zylindrischen Dosenkörpers (11), bestehend aus:

einem Pressen des Dosenkörpers (11) zwischen profilierten Werkzeugteilen, um Rillen einzudrücken, die eine vorherbestimmte Anzahl ringförmiger, im wesentlichen parallel zueinander und jeweils einen gleichen Abstand voneinander aufweisender Sicken (18) zu bilden, wobei die Sicken (18) eine ringförmige Sickenzone (17) bilden, die sich zwischen zwei weichen Zonen (19, 20) befindet,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die Werkzeugteile mit zueinander komplementären, Scheitel und Rillen aufweisenden Wellen versehen sind, wobei wenigstens eine der Wellen an einem jeden Ende der Sickenzone (17) sich von den anderen dahingehend unterscheidet, dass wenigstens eine Sicke (18a) an jedem Ende der Sickenzone (17) durch das Werkzeug weniger tief eingedrückt worden ist als die anderen Sicken, wodurch eine axiale Lastaufnahmefähigkeit ohne Abnahme der radialen Festigkeit der Dose erhöht ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

- dass eine Vielzahl flacherer Sicken (18a, 18b) an einem jeden Ende der Sickenzone (17) durch das Werkzeug eingedrückt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2.

dadurch gekennzeichnet,

- dass eine Vielzahl flacherer Sicken, deren Tiefe mit dem Abstand von der benachbarten weichen Zone (19, 20) zunimmt, durch das Werkzeug eingedrückt wird.