EP0127212A1

EP0127212A1 - Aluminium-Aerosoldose

Info

Publication number: EP0127212A1
Application number: EP84200557A
Authority: EP
Inventors: Erich Roeder; Ludwig Kaufmann; Helmut Wahlich
Original assignee: Cebal Verpackungen GmbH
Current assignee: Cebal Verpackungen GmbH
Priority date: 1983-05-21
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1984-12-05
Also published as: DE3318728A1

Abstract

Zur Materialeinsparung bei der Herstellung von Aluminium-Aerosoldosen wird vorgeschlagen, die Wanddicke im gesamten Mantelbereich (2) auf das unter Berücksichtigung des jeweiligen Prüfüberdrucks, des Dosendurchmessers und der Materialfertigkeit kleinstmögliche Maß zu reduzieren und den Rollrand (30) zum Ausgleich hierfür besonders zu versteifen. Das kann u.a. dadurch geschehen, daß das eingewickelte Ende des Rollrandes (3) als ringförmige Scheibe (7) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine einteilige Aluminium-Aerosoldose mit einer gegenüber dem Mantelbereich eingezogenen Öffnung, die für den Einsatz eines Ventilträgers mit einem Rollrand ausgebildet ist (vergl. DIN 55500 bis DIN 55503).
Derartige Aerosoldosen werden in sehr großen Stückzahlen als Verpackungsmittel für sprühfähige Produkte hergestellt. Je nach dem verwendeten Treibgas sind Prüfdrücke von 10, 12, 15 oder 18 bar vorgeschrieben, wobei außerdem verlangt wird, daß die Aerosoldosen bei einer Überschreitung des Prüfdrucks um 20 % noch nicht bersten.
Zur Herstellung der Aerosoldosen wird im allgemeinen Al 99,5 mit einer Zugfestigkeit von etwa 130 _N/mm² und einer Bruchdehnung von etwa 4 % verwendet. Butzen aus diesem Material werden im Fließpreßverfahren zu zylindrischen Hohlkörpern mit intregralem Boden verformt. Der öffnungsseitige Rand wird auf das Standardmaß von 25,4 mm eingezogen und meist nach außen umgerollt. Auf diese Weise entsteht ein stabiler Aufnahmebereich für den Ventilträger, der unter Zwischenlage einer Dichtung auf die _Aero- soldose aufgeclincht wird (siehe _DIN 55503, Bild 3).
Der Nenndurchmesser der Aerosoldosen liegt zwischen 35 und 80 mm, woraus sich bei vorgegebenem Prüfdruck und bekannter Materialfestigkeit die erforderliche Mindestwanddicke berechnen läßt.
Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß man bestrebt ist, stets die kleinstmögliche Wanddicke zu realisieren, um eine möglichst große Material- und Gewichtsersparnis bei dem Verpackungsmittel "Aerosoldose" zu erreichen und die Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die im Hinblick auf den Prüfdruck kleinstmöglichen Wanddicken gar nicht anwendbar sind, weil dann der Rollrand zu schwach wird. Er wird entweder schon beim Aufclinchen der Ventilträger verformt oder aber er besitzt bei dem gegebenen Innendruck nicht die erforderliche Formstabilität, so daß absolute Dichtigkeit zwischen Aerosoldose und Ventilträger nicht gewährleistet werden kann.
Zur Vermeidung dieses Nachteils hat man schon versucht, die geringstmögliche Wanddicke zumindest über einen Teil des Mantelbereichs zu realisieren, beispielsweise daaurch, daß in dem sich an den Boden anschließenden Teil die kleinste Wanddicke vorgesehen wird und daß die Wanödicke bis zum öffnungsbereich hin mehr oder weniger stetig bis auf das festigkeitsmäßig hier erforderliche Maß dicker werdend ausgeführt ist. Abgesehen davon, daß auf diese Weise nur etwa die Hälfte der möglichen Materialersparnis zu erreichen ist, ergeben sich bei einer derartigen _Ge-staltung der Wanddicke auch ganz erhebliche Schwierigkeiten beim Fließpressen, wobei insbesondere die Reproduzierbarkeit zu wünschen läßt.
Es besteht somit die Aufgabe, bei Aluminium-Aerosoldosen der eingangs genannten Art einerseits die geringstmögliche Wanddicke im gesamten Mantelbereich zu realisieren, andererseits aber auch einen ausreichend stabilen Rollrand zu gestalten, damit absolute Dichtigkeit zwischen dem aufgeclinchten Ventilträger und der Aerosoldose gewährleistet werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Aluminium-Aerosoldose vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wanddicke im gesamten Mantelbereich auf das unter Berücksichtigung des jeweiligen Prüfüberdrucks, des Dosendurchmessers und der Materialfestigkeit kleinstmögliche Maß reduziert ist und daß der Rollrand versteift ausgebildet ist.
Der Rollrand kann entweder dadurch versteift werden, daß in ihm eine Einlage vorgesehen wird, daß er spiralig aufgewickelt ist oder daß das eingewickelte Ende als ringförmige Scheibe ausgebildet wird. Im Falle der spiraligen Aufwicklung beträgt diese zweckmäßigerweise wenigstens 540°, während im Falle der Ausbildung der Versteifung als ringförmige Scheibe, diese vorteilhafterweise unter einem Winkel B von 0 bis 90° zur Hauptachse der Aerosoldose angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten werden anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert

Figur 1 zeigt einen Schnitt durch einen Rollrand in der Ausführung gemäß Anspruch 2.
Figur 2 zeigt eine Ausführung gemäß Anspruch 3.
Figur 3 zeigt eine Ausführung gemäß Anspruch 4.

Figur 1 zeigt einen stark vergrößerten Ausschnitt des Randbereichs einer Aerosoldose 1 im Schnitt. Der Mantel 2 ist im öffnungsbereich auf den Normdurchmesser eingezogen und zu einem nach außen gewickelten Rollrand 3 geformt. Auf diesem Rollrand 3 ist unter Zwischenlage einer Dichtung 8 der Ventilträger 6 aufgeclincht. Zur Versteifung des Rollrandes 3 ist eine Einlage 4 vorgesehen, beispielsweise in Form eines Stahlrings, der die infolge der Reduzierung des Mantelbereichs 2 auf die geringstmögliche Wanddicke auftretende Schwächung der mechanischen Festigkeit und Formbeständigkeit des Rollrandes 3 kompensiert. Auf diese Weise kann die angestrebte Einsparung an Dosenmaterial realisiert werden, ohne daß Nachteile beim Aufclinchen des Ventilträgers 6 bzw. hinsichtlich der _Dich- tigkeit zu befürchten sind.
Figur 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Versteifung des _Rollrandes 3. Die Ziffern 1, 2, 6 und 8 haben die gleiche Bedeutung wie in Figur 1 und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. Im Unterschied zu Figur 1 ist bei der Ausführung nach Figur 2 aber keine Einlage 4 vorgesehen, sondern eine spiralige Aufwicklung 5 des Rollrandes 3. Auch auf diese Weise kann die erforderliche Versteifung erreicht werden.
Eine weitere Alternative ist in Figur 3 dargestellt, wobei das eingewickelte Ende des Rollrandes 3 als ringförmige Scheibe 7 ausgebildet ist, die zur vertikalen Hauptachse der Aerosoldose 1 unter einem Winkel B angestellt ist. Die Ziffern 2, 6 und 8 haben wieder die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.
Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Rollrandversteifung ist die kleinstmögliche Wanddicke für den Werkstoff Al 99,5 mit einer Zugfestigkeit von etwa 130 N/mm² und einer Bruchdehnung von 4 % im Bearbeitungszustand ⁸hart- bei einem Durchmesser von beispielsweise 35 mm und einem Prüfdruck von 12 bar 0,17 + 0,04 mm und bei einem Durchmesser von beispielsweise 64 mm und einem Prüfdruck von 18 bar 0,44 + 0,04 mm. Werden diese kleinstmöglichen Wanddicken realisiert, so lassen sich je nach Größe der Dose gegenüber den insoweit günstigsten bisherigen Ausführungsformen noch 1 bis 2 g Materialersparnis pro Stück erzielen, was bei einer jährlichen Produktion von 180 Mio Aerosoldosen in Deutschland und einer angenommenen mittleren Ersparnis von 1,3 g pro Dose immerhin zu einem Minderverbrauch von rund 230 t Aluminium pro Jahr führt bzw. bei einem ange- nommenen Preis von 4 _DM/kg zu einer Ersparnis von fast 1 Mio DM.
Unter den gleichen Voraussetzungen kann man eine mittlere Ersparnis pro Dose von etwa 0,5 Pf. errechnen, wovon der Aufwand für die Einlage gemäß Figur 1 bzw. für die notwendige Verlängerung des aufzurollenden Randbereichs nach den Ausführungsformen gemäß Figuren 2 und 3 abzuziehen ist. Eine Abschätzung des Materialmehraufwandes für die Ausführungsformen der Figuren 2 und 3 hat gezeigt, daß dieser in jedem Fall kleiner ist als 10 % der berechneten Ersparnis, so daß letztere in einer Höhe von mindestens von 90 % der oben angegebenen Werte als realistisch angesehen werden kann.

Claims

1. Einteilige Aluminium-Aerosoldose mit einer gegenüber dem Mantelbereich eingezogenen Öffnung, die für den Einsatz eines Ventilträgers mit einem Rollrand ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanddicke im gesamten Mantelbereich (2) auf das unter Berücksichtigung des jeweiligen Prüfüberdrucks, des Dosendurchmessers und der Materialfestigkeit kleinstmögliche Maß einschließlich eines Sicherheitszuschlags reduziert ist und daß der Rollrand (3) versteift ausgebildet ist.

2. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollrand (3) durch eine Einlage (4) versteift ist.

3. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollrand (3) durch spiralige Aufwicklung (5) der Wandung versteift ist.

4. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingewickelte Ende des Rollrandes (3) als ringförmige Scheibe (7) ausgebildet ist.

5. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralige Aufwicklung (5) des _Roll- randes (3) wenigstens 540⁰ beträgt.

6. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Scheibe (7) unter einem Winkel B von 0 bis 90° zur Hauptachse der Aerosoldose (1) angeordnet ist.