DE69801327T2

DE69801327T2 - Herstellung einer zugring

Info

Publication number: DE69801327T2
Application number: DE69801327T
Authority: DE
Inventors: Claude Lambin
Original assignee: Crown Cork and Seal Technologies Corp
Current assignee: Crown Packaging Technology Inc
Priority date: 1997-07-04
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: WO1999001243A1; AU8120498A; EP0993347B1; DE69801327D1; GB9714063D0; EP0993347A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Laschen. Sie bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer metallischen Lasche für den Endabschnitt einer Vollaufreißdose entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (vgl. beispielsweise das Dokument US-A 4,804,105) und auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer solchen Lasche.
Diese Laschen bestehen üblicherweise aus einem in der Form eines Ringes ausgebildeten Griff, einem Paar Arme, einer zentralen Bohrung zur Herstellung einer Nietverbindung und einer Nase. Die Arme sind häufig mit einer Verstärkungsdicke für die Lasche versehen. Eine weitere Verstärkung der Lasche wird mittels einer einwärts gerichteten, sich entlang deren Peripherie erstreckenden Anrollung erreicht. Diese Anrollung wird am Scheitelpunkt der Nase durch einen Dorn unterbrochen, der der zu bestimmt, eine Kerbe des zum Aufreißen bestimmten Abschnitts zu durchstoßen.
Der Endabschnitt einer Lebensmittel enthaltenden Dose des "Vollaufreißtyps" besteht aus einem Falzrand, einer Deckelkernwand und einer Ansenkung, über welche die Deckelkernwand mit einem Deckelmittelfeld in Verbindung steht. In der Nähe der Ansenkung ist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Kerbe vorgesehen, wobei eine metallische Lasche mit dem Mittelfeld mit der Maßgabe vernietet ist, dass der genannte Dorn sich oberhalb der Kerbe befindet. In einigen Fällen kann die Kerbe eine sich ändernde Tiefe aufweisen, die bezüglich der verbleibenden Metalldicke oder nach Maßgabe einer "Restdicke" gemessen wird.
Bei einer, Lebensmittel enthaltenden Dose des Vollaufreißtyps, die mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Kerbe versehen ist, wird die Kerbe durch den Dorn der Lasche direkt durchdrungen, sobald der Griff angehoben wird. Ein Durchbrechen der Kerbe findet in drei Stufen statt. Zunächst reißt die Kerbe bzw. wird eingerissen, indem der Griff angehoben wird, und zwar während die Lasche in eine solche Position gehoben wird, in der sie sich vertikal zu dem Dosenende erstreckt. Indem die Lasche in einer zweiten Stufe umgebogen wird, bis sie auf den Umfangsabschnitt der Deckelkernwand trifft, breitet sich der anfängliche Kerbriss aus. Während der dritten Stufe werden die Lasche und das Deckelteil von dem Dosengrundkörper abgezogen, so dass das Deckelteil von dem Dosengrundkörper abgeschält wird. Die für eine anfängliches Reißen der Kerbe erforderliche Kraft ist deshalb als die "Einreißkraft" bekannt, wohingegen die, während der dritten Stufe, während welcher der gesamte Deckel entfernt wird erforderliche Kraft als die "Reißkraft" bekannt ist. Häufig muss bei der Gestaltung von Aufreißlaschen ein Kompromiss eingegangen werden, und zwar dahingehend, dass entweder die Einreiß- oder die Reißkraft vermindert werden, wobei eine Reduzierung der einen einen ungünstigen Einfluss auf die jeweils andere ausübt.
Aufreißdeckel müssen ferner bestimmten Kriterien betreffend unsachgemäße Behandlungen genügen, da die Anordnung einer Kerbe zwar den Öffnungsvorgang des Deckels erleichtert jedoch auch zu einem vorzeitigen Versagen des Deckels infolge dieser Kerbe führen kann. Eine übliche Situation, in der ein Versagen der Dose auftritt ist gegeben, sobald sich gefüllte Dosen auf Förderern befinden, wobei der Bodenbereich der einen Dose in den Deckelbereich einer anderen Dose eindringen kann. Falls dies dazu führt, dass durch die obere Dose die Laschennase der unteren Dose auf die Kerbe gedrückt wird, kommt es oft zu einem Bruch der Kerbe.
Mit der vorliegenden Erfindung wird versucht, ein Verfahren zur Herstellung einer Lasche vorzuschlagen, bei welchem diese Probleme überwunden werden können, sobald die Lasche mit dem Deckelabschnitt einer Vollaufreißdose verbunden wird.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen einer Lasche entsprechend dem Anspruch 1 vorgeschlagen.
Das Verfahren kann ferner das Stanzen einer oder mehrerer Sicken entlang der Arme des Laschenzuschnitts umfassen, über welche der Griff mit der Nase in Verbindung steht. Üblicherweise kann der Griff ringartig ausgebildet sein, wobei der Anrollschritt ferner die Ausbildung einer kontinuierlichen Anrollung entlang des Innenumfangs des Griffes umfasst. Diese Anrollung wirkt als Sicherungsmaßnahme, um zu verhindern, dass der Finger eines Nutzers mit der scharfen Kante des Metalls in Berührung kommt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Verfahren die Ausbildung eines Dornes an einem Scheitelpunkt der Nase. Im Allgemeinen kann der Dorn dadurch hergestellt werden, dass der Zuschnitt beiderseits des Scheitelpunkts geschnitten wird, wobei der geschnittene Bereich teilweise angerollt wird, so dass die Anrollung im Nasenbereich beiderseits des Dornes endet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Lasche vorgeschlagen, und zwar entsprechend den im Anspruch 7 definierten Merkmalen.
Vorzugsweise sind die Ausnehmungen mit der Maßgabe angeordnet, dass die Ansätze sich zwischen der Kerbe und der vorderen Kante des Nietes befinden, sobald die Lasche an einem Dosendeckel befestigt ist. Bei einer Ausführungsform zur Herstellung einer Lasche für einen Dosendeckel, der einen Durchmesser von 99 mm aufweist, befinden sich die Ausnehmungen unter Winkeln von ±45º zu der Längsachse des Anrollwerkzeugs. Die Ausnehmungen bzw. Einformungen bei dieser Ausführungsform können zumindest 0,5 mm tief sein und sind vorzugsweise nicht tiefer als 0,55 mm. Diese Tiefe wird relativ zu der Seite des Werkzeugs gemessen, die der Ausnehmung benachbart ist. Die Breite der Ausnehmung kann zwischen 1,5 mm und 1,55 liegen. Bei einer anderen Ausführungsform zur Herstellung einer Lasche für den Deckel einer Dose, welcher einen Durchmesser von 100 mm aufweist, weisen die Ausnehmungen vorzugsweise eine Breite zwischen 2,0 mm und 2,1 mm und eine Tiefe zwischen 0,7 mm und 0,8 mm auf.
Der gegenwärtige Anmelder hat festgestellt, dass bei Laschen, die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren und unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt worden sind, die Anforderungen an die Einreißkraft um ungefähr 10% vermindert werden können, ohne dass sich nachteilige Auswirkungen auf die Reißkraft ergeben.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs der Laschenherstellung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Anrollwerkzeug und
Fig. 3 eine Ansicht der Unterseite einer unter Verwendung des in Fig. 2 dargestellten Werkzeugs hergestellten Lasche.
Fig. 1 zeigt eine Verfahren zur Herstellung einer Lasche, bei welchem ein Blechstreifen 10 eine Umformpresse durchläuft, wobei in aufeinanderfolgenden Schritten, und zwar in zwei Fertigungsstraßen 12, 14 Laschen hergestellt werden. Der Verfahrensablauf ist deutlich erkennbar, und zwar wenn man die Zeichnungen von links nach rechts in Richtung des Pfeiles betrachtet. Ein Laschenzuschnitt wird an dem Streifen 10 mittels eines Paares von Tragabschnitten 16 gehalten. Zuerst wird eine Nase 20, anschließend ein ringförmiger Zuggriff 30 an dem rückwärtigen Ende des Zuschnitts gestanzt. Beim weiteren Durchlaufen der Umformpresse werden dem eine Befestigungsbohrung für einen Niet und ein paar Verstärkungssicken 18 hinzugefügt.
Die Endstufen der Laschenherstellung umfassen Anrollstationen, die dazu bestimmt sind, entlang des Umfangs 22 des Zuschnitts und innerhalb des Griffringes 32 Anrollungen anzuformen. Die fertig hergestellte Lasche wird anschließend von dem Streifen getrennt, in dem die Tragabschnitte 16 durchtrennt werden.
Erfindungsgemäß ist das zur Herstellung der Anrollungen an einem, einen Durchmesser von 99 mm aufweisenden Dosenende benutzte Werkzeug wie in Fig. 2 gezeigt modifiziert worden. Das Werkzeug 50 umfasst einen Griffbereich 52 und einen Nasenbereich 54 und weist eine Längsachse 55 auf, die durch den Scheitelpunkt 56 des Nasenbereichs verläuft.
Ein Paar Ausnehmungen 58 sind beiderseits des Scheitelpunktes 56 vorgesehen, und zwar nach Maßgabe von Winkeln von ± 45º zu der Längsachse 55. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sobald die Lasche an einem Aufreißdeckel befestigt wird, die Ausnehmungen zwischen der Kerbe und der vorderen Kante des Nietes positioniert sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist jede Ausnehmung 58 bzw. Einformung eine Breite w von 1,5 mm und eine Tiefe von 0,5 mm auf. Diesen Werten werden Toleranzen von bis zu + 0,05 mm zugeordnet, die jedoch nicht kleiner ausfallen sollten, als die festgesetzten Werte für eine zufriedenstellende Ausbildung von Ansätzen. Der Winkel der Ausnehmungen zu der Längsachse sollte jedoch vorzugsweise nicht verändert werden und darf nicht derart angelegt sein, dass sich die Ansätze unmittelbar oberhalb der Kerbe befinden, da dies zu einem zufälligen Bruch der Kerbe führen kann. Sie sollten sich auch nicht hinter dem Niet befinden, da sie in dieser Position keine sinnvolle Funktion erfüllen können.
In Fig. 3 ist eine unter Benutzung des Werkzeugs gemäß Fig. 2 hergestellte Lasche dargestellt. Diese Lasche umfasst einen Griff 30 und eine Nase 20, die über ein Paar Arme miteinander in Verbindung stehen, wobei entlang der Arme Verstärkungssicken 18 vorgesehen sind. Eine Bohrung 40 ist vorgesehen, um die Lasche an einem Ende bzw. einem Deckel beispielsweise mittels eines Nietes zu befestigen. Um die Bohrung 40 herum erstreckt sich ein hufeisenförmig gestalteter Schnitt 42, der eine Schwenkung der Lasche um eine Linie 43 ermöglicht, welche die vorderseitigen Enden des Schnittes verbindet, und zwar sobald der Griff angehoben wird, so dass die Nase auf den Dosendeckel gedrückt wird.
Der Griff 30 schließt eine innere Anrollung 32 und eine äußere Anrollung 22 ein, welche den Benutzer vor den Schnittkanten der Lasche schützen. Die äußere Anrollung 22 erstreckt sich entlang des gesamten Umfangs der Lasche mit Ausnahme der durch die Tragabschnitte 16 bedingten Unterbrechungen, an denen die Lasche während ihrer Herstellung mit dem Streifen in Verbindung stand (vgl. Fig. 1). Eine weitere Unterbrechung ist offensichtlich an dem Scheitelpunkt 24 der Nase 20 gegeben, an welchem die Anrollung durch einen Dorn 26 ersetzt wird.
Erfindungsgemäß wird die Lasche mit einem Paar Ansätzen 28 beiderseits des Dornes 26 gebildet, die unter Winkeln von 45º zu der Längsachse der Lasche positioniert sind. Die Anordnung dieser Ansätze führt nicht nur zu einer erhöhten Widerstandsfähigkeit gegenüber einer unsachgemäßen Behandlung, nämlich dann, wenn diese bei Aufreißdeckeln benutzt werden, sondern gleichermaßen auch zu einer Verminderung der zum Bruch oder zum "Einreißen" einer Kerbe in einem solchen Deckel erforderlichen Anfangskraft.
Wie oben dargestellt, wird die für eine Vollaufreißdose bestimmte Lasche mittels eines Nietes befestigt, wobei sich der Dorn der Lasche unmittelbar oberhalb einer Schwächungslinie oder Kerbe entlang des Deckels befindet. Die Widerstandfähigkeit gegenüber einer unsachgemäßen Behandlung wird gemessen, indem ein Druck unmittelbar auf die Laschennase aufgebracht wird und die aufgebrachte Last notiert wird, sobald die Kerbe durch den Dorn gebrochen wird. Weitere Versuche an Vollaufreißdeckeln umfassen Messungen der Einreißkraft, der Reißkraft, des Berstdruckes (z. B. bei inneren Überdruck) und der restlichen Kerbe am Scheitelpunkt der Nase und beiderseits des Scheitelpunktes. Ein "Ziglo" Test umfasst einen Fallversuch, bei welchem ein Eindringwerkzeug benutzt wird, um ein Kerbversagen zu erkennen.

Beispiel 1

Standardmessungen wie oben beschrieben wurden an Dosendeckeln vorgenommen, die einen Durchmesser von 99 mm aufwiesen und mit Laschen versehen waren, die mit und ohne Ansätze ausgerüstet waren. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse. Es ist offensichtlich, dass die Einreißkraft infolge der Anwesenheit von Ansätzen reduziert wird und die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer unsachgemäßen Behandlung um bis zu 20% verbessert wird. Es gibt keinen nachteiligen Einfluss auf den Berstdruck und die Reißkraft liegt in dem vorgeschriebenen Bereich von 6 ± 2 dN.

Beispiel 2

Drei Gruppen von Deckeln, die einen Durchmesser von 99 mm aufwiesen, wurden insbesondere hinsichtlich der Restdicke der Kerbe im Bereich der Nase der Lasche (Position "0") untersucht, und zwar beiderseits der Nase (Positionen "1" und "2"). Weitere Versuche wurden wie in Beispiel 1 durchgeführt, und zwar unter Hinzunahme eines Ziglo-Testes. Wiederum gab es eine signifikante Verminderung der Einreißkraft, und zwar infolge der Anordnung von Ansätzen, wobei die Reißkraft vorschriftsgemäß war und wobei die Ergebnisse von Versuchen betreffend die Widerstandsfähigkeit gegenüber unsachgemäßen Behandlungen, wobei ein direkter Druck auf die Nase aufgebracht wurde, in jedem Fall um ungefähr 10% verbessert wurden. Die Ziglo-Tests zeigten, dass sich eine ausgezeichnete Verbesserung des Verhaltens der Deckel ergibt, bei denen Laschen mit Ansätzen benutzt worden sind, wobei sämtliche Muster von zwei Gruppen keine Anzeichen von Kerbbrüchen zeigten und wobei dies für 70% der Muster der dritten Gruppe galt. Tabelle 1 Tabelle 2

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Lasche, bestehend aus den folgenden Schritten:

Bereitstellung eines Blechstreifens (10);

Herstellung eines Laschenzuschnitts innerhalb des Streifens, wobei der Zuschnitt an seinem einen Ende einen Griffabschnitt und seinem gegenüberliegenden Ende eine Nase (20) aufweist und wobei der Griffabschnitt mittels eines oder mehrerer Tragabschnitte (16) mit dem Streifen in Verbindung steht;

Anrollen des Umfangsbereichs des Zuschnitts und Ablösen der komplettierten Lasche von dem Streifen, indem der oder jeder Tragabschnitt (16) zerteilt wird,

wobei der Anrollschritt die Herstellung einer kontinuierlichen Anrollung um den Griffabschnitt und die Herstellung einer Anrollung um die Nase umfasst,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein Anrollwerkzeug mit einem Paar Ausnehmungen versehen ist, um beiderseits der Nase (20) ein Paar Ansätze (28) zu bilden, wobei jeder Ansatz nicht oder unvollständig angerollte Abschnitte des Umfangs der Lasche umfasst, die sich ausgehend von dem angrenzenden, nicht angerollten Zuschnitt auf der gleichen Seite der Anrollung erstrecken, wobei sich die Anrollung um die Nase (20) entlang des Umfangs des Zuschnitts auf beiden Seiten eines jeden Ansatzes (28) erstreckt, so dass ein jeder der Ansätze (28) eine ansonsten kontinuierliche Anrollung unterbricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Position der Ansätze derart angelegt ist, dass sobald die Lasche an einem mit einer Umfangskerbe versehenen Dosenende mittels eines Nietes befestigt ist, die Ansätze sich in Richtung auf das Dosenende zwischen der Kerbe und der Kante des Nietes erstrecken, die der Kerbe am nähesten liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ansätze unter Winkeln von ±45º zu der Längsachse der Lasche angeordnet sind.

4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem ein Stanzen einer oder mehrerer Sicken entlang der Arme des Laschenzuschnitts vorgesehen ist, über welche der Griffabschnitt mit der Nase in Verbindung steht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Griffabschnitt ringförmig ausgebildet ist und der Anrollschritt ferner die Ausbildung einer kontinuierlichen Anrollung entlang des Innenumfangs des Griffs umfasst.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ferner an dem Scheitelpunkt der Nase ein Dorn angeformt ist.

7. Vorrichtung zur Herstellung einer Lasche, bestehend aus wenigstens einem Stempel zur Herstellung eines Laschenzuschnitts innerhalb des Streifens, wobei der Zuschnitt einen Griffabschnitt an dem einen Ende und an seinem anderen Ende eine Nase (20) aufweist und über ein oder mehrere Tragabschnitte (16) mit dem Streifen in Verbindung steht; einem Anrollwerkzeug zum Anrollen des Umfangs des Zuschnitts und einem Schneidwerkzeug zum Ablösen des Zuschnitts von dem Streifen indem der oder ein jeder der Tragabschnitte (16) durchtrennt wird bzw. werden, wobei das Anrollwerkzeug ein Paar Ausnehmungen (58) zur Herstellung eines Paares Ansätze (28) beiderseits der Nase aufweist, wobei jeder Ansatz nicht oder unvollständig angerollte Abschnitte des Umfangs des Zuschnitts umfasst, die sich ausgehend von dem angrenzenden nicht angerollten Zuschnitt auf der gleichen Seite der Anrollung erstrecken und wobei sich die Anrollung um die Nase (20) entlang des Umfangs des Zuschnitts auf beiden Seiten eines jeden Ansatzes (28) erstreckt, so dass ein jeder Ansatz (28) eine ansonsten kontinuierliche Anrollung unterbricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Ansätze unter Winkeln von ±45º zu der Längsachse des Werkzeugs angeordnet sind.