EP0127212A1 - Aluminium aerosol can - Google Patents

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EP0127212A1
EP0127212A1 EP84200557A EP84200557A EP0127212A1 EP 0127212 A1 EP0127212 A1 EP 0127212A1 EP 84200557 A EP84200557 A EP 84200557A EP 84200557 A EP84200557 A EP 84200557A EP 0127212 A1 EP0127212 A1 EP 0127212A1
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EP
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rolled edge
aerosol
edge
aluminum aerosol
wall thickness
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Withdrawn
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EP84200557A
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Inventor
Erich Roeder
Ludwig Kaufmann
Helmut Wahlich
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Cebal Verpackungen GmbH
Original Assignee
Cebal Verpackungen GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D83/00—Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14—Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
    • B65D83/38—Details of the container body

Definitions

  • the invention relates to a one-piece aluminum aerosol can with an opening drawn in relative to the jacket area, which is designed for the use of a valve carrier with a rolled edge (see DIN 55500 to DIN 55503).
  • Such aerosol cans are produced in very large numbers as packaging for sprayable products.
  • test pressures of 10, 12, 15 or 18 bar are prescribed, and it is also required that the aerosol cans do not burst if the test pressure is exceeded by 20%.
  • the nominal diameter of the aerosol cans is between 35 and 80 mm, from which the required minimum wall thickness can be calculated for a given test pressure and known material strength.
  • an aluminum aerosol can which is characterized in that the wall thickness in the entire jacket area is reduced to the smallest possible dimension, taking into account the respective test pressure, the can diameter and the material strength, and that the rolled edge is stiffened.
  • the rolled edge can either be stiffened in that an insert is provided in it, that it is wound spirally, or that the wrapped end is designed as an annular disk.
  • this is expediently at least 540 °, while in the case of the stiffening being designed as an annular disc, it is advantageously arranged at an angle B of 0 to 90 ° to the main axis of the aerosol can.
  • Figure 1 shows a greatly enlarged section of the edge region of an aerosol can 1 in section.
  • the coat 2 is drawn to the standard diameter in the opening area and formed into a rolled edge 3 wound outwards.
  • the valve carrier 6 is clipped onto this rolled edge 3 with the interposition of a seal 8.
  • an insert 4 is provided, for example in the form of a steel ring, which compensates for the weakening of the mechanical strength and dimensional stability of the rolled edge 3 which occurs as a result of the reduction of the casing area 2 to the smallest possible wall thickness. In this way the desired savings can be realized at doses of material without disadvantages in Aufclinchen of the valve carrier 6 and D with respect to the I- ACTION are to be feared.
  • Figure 2 shows another embodiment of the stiffening of the R ollrandes 3.
  • the numerals 1, 2, 6 and 8 have the same meaning as in Figure 1 and require no further explanation.
  • no insert 4 is provided in the embodiment according to FIG. 2, but a spiral winding 5 of the rolled edge 3. The required stiffening can also be achieved in this way.
  • FIG. 3 Another alternative is shown in Figure 3, wherein the wrapped end of the rolled edge 3 is formed as an annular disc 7, which is made at an angle B to the vertical main axis of the aerosol can 1.
  • the numbers 2, 6 and 8 again have the same meaning as in FIG. 1.
  • the smallest possible wall thickness for the material Al 99.5 with a tensile strength of approximately 130 N / mm 2 and an elongation at break of 4% in the processing state 8 is hard with a diameter of, for example, 35 mm and a test pressure of 12 bar 0.17 + 0.04 mm and with a through knife of 64 mm, for example, and a test pressure of 18 bar 0.44 + 0.04 mm.
  • an average saving per can of about 0.5 Pf. Can be calculated, from which the expenditure for the insert according to FIG. 1 or for the necessary extension of the edge area to be rolled up according to the embodiments according to FIGS. 2 and 3 has to be deducted.
  • An estimate of the additional material expenditure for the embodiments of FIGS. 2 and 3 has shown that this is in any case less than 10% of the calculated saving, so that the latter can be regarded as realistic at a level of at least 90% of the values given above.

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Abstract

It is proposed in order to save material in the manufacture of aluminium aerosol cans to reduce the wall thickness in the entire shell region (2) to the smallest possible dimension taking into account the respective test pressure, the can diameter and the material flexibility and to reinforce the rolled edge (30) in compensation. This can be done, for example, by the wound up end of the rolled edge (3) being formed as an annular disc (7). <IMAGE>

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).The invention relates to a one-piece aluminum aerosol can with an opening drawn in relative to the jacket area, which is designed for the use of a valve carrier with a rolled edge (see DIN 55500 to 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.Such aerosol cans are produced in very large numbers as packaging for sprayable products. Depending on the propellant used, test pressures of 10, 12, 15 or 18 bar are prescribed, and it is also required that the aerosol cans do not burst if the test pressure is exceeded by 20%.

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).Al 99.5 with a tensile strength of approximately 130 N / mm 2 and an elongation at break of approximately 4% is generally used to produce the aerosol cans. Slugs made from this material are extruded into cylindrical hollow bodies with an integral bottom. The edge on the opening side is drawn in to the standard dimension of 25.4 mm and mostly rolled outwards. In this way, a stable receiving region for the valve carrier which is ERO the interposition of a seal on the A soldose aufgeclincht (see D IN 55503, Figure 3).

Der Nenndurchmesser der Aerosoldosen liegt zwischen 35 und 80 mm, woraus sich bei vorgegebenem Prüfdruck und bekannter Materialfestigkeit die erforderliche Mindestwanddicke berechnen läßt.The nominal diameter of the aerosol cans is between 35 and 80 mm, from which the required minimum wall thickness can be calculated for a given test pressure and known material strength.

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.It is obvious that efforts are always made to achieve the smallest possible wall thickness in order to achieve the greatest possible material and weight savings in the packaging material "aerosol can" and to improve competitiveness.

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.However, it has been found that the smallest possible wall thicknesses with regard to the test pressure cannot be used at all because the rolled edge then becomes too weak. It is either deformed when the valve carrier is opened or it does not have the required dimensional stability at the given internal pressure, so that absolute tightness between the aerosol can and the valve carrier cannot be guaranteed.

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.In order to avoid this disadvantage, attempts have already been made to achieve the smallest possible wall thickness at least over part of the casing area, for example by providing the smallest wall thickness in the part adjoining the floor and by making the wall thickness more or less steady up to the opening area is made thicker to the extent required here in terms of strength. Apart from the fact that only about half of the possible saving of material can be reached in this way, resulting in such a G to the wall thickness e-staltung also quite considerable difficulties in extrusion, in particular, the reproducibility can be desired.

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.There is therefore the task, on the one hand, of the lowest possible with aluminum aerosol cans of the type mentioned To achieve wall thickness in the entire jacket area, on the other hand also to design a sufficiently stable rolled edge so that absolute tightness between the clipped valve carrier and the aerosol can can be guaranteed.

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.To solve this problem, an aluminum aerosol can is proposed, which is characterized in that the wall thickness in the entire jacket area is reduced to the smallest possible dimension, taking into account the respective test pressure, the can diameter and the material strength, and that the rolled edge is stiffened.

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.The rolled edge can either be stiffened in that an insert is provided in it, that it is wound spirally, or that the wrapped end is designed as an annular disk. In the case of the spiral winding, this is expediently at least 540 °, while in the case of the stiffening being designed as an annular disc, it is advantageously arranged at an angle B of 0 to 90 ° to the main axis of the aerosol can.

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.
Further details are explained in more detail using the exemplary embodiments illustrated in FIGS. 1 to 3
  • Figure 1 shows a section through a rolled edge in the embodiment according to claim 2.
  • Figure 2 shows an embodiment according to claim 3.
  • Figure 3 shows an embodiment according to claim 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.Figure 1 shows a greatly enlarged section of the edge region of an aerosol can 1 in section. The coat 2 is drawn to the standard diameter in the opening area and formed into a rolled edge 3 wound outwards. The valve carrier 6 is clipped onto this rolled edge 3 with the interposition of a seal 8. To stiffen the rolled edge 3, an insert 4 is provided, for example in the form of a steel ring, which compensates for the weakening of the mechanical strength and dimensional stability of the rolled edge 3 which occurs as a result of the reduction of the casing area 2 to the smallest possible wall thickness. In this way the desired savings can be realized at doses of material without disadvantages in Aufclinchen of the valve carrier 6 and D with respect to the I- ACTION are to be feared.

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.Figure 2 shows another embodiment of the stiffening of the R ollrandes 3. The numerals 1, 2, 6 and 8 have the same meaning as in Figure 1 and require no further explanation. In contrast to FIG. 1, no insert 4 is provided in the embodiment according to FIG. 2, but a spiral winding 5 of the rolled edge 3. The required stiffening can also be achieved in this way.

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.Another alternative is shown in Figure 3, wherein the wrapped end of the rolled edge 3 is formed as an annular disc 7, which is made at an angle B to the vertical main axis of the aerosol can 1. The numbers 2, 6 and 8 again have the same meaning as in FIG. 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.When using the rolled edge stiffening according to the invention, the smallest possible wall thickness for the material Al 99.5 with a tensile strength of approximately 130 N / mm 2 and an elongation at break of 4% in the processing state 8 is hard with a diameter of, for example, 35 mm and a test pressure of 12 bar 0.17 + 0.04 mm and with a through knife of 64 mm, for example, and a test pressure of 18 bar 0.44 + 0.04 mm. If these smallest possible wall thicknesses are realized, depending on the size of the can, 1 to 2 g of material can be saved per piece compared to the cheapest previous versions, which means an annual production of 180 million aerosol cans in Germany and an assumed average saving of 1.3 g per can leads to a reduction in consumption of around 230 t of aluminum per year or, with an assumed price of 4 DM / kg, to savings of almost DM 1 million.

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.Under the same conditions, an average saving per can of about 0.5 Pf. Can be calculated, from which the expenditure for the insert according to FIG. 1 or for the necessary extension of the edge area to be rolled up according to the embodiments according to FIGS. 2 and 3 has to be deducted. An estimate of the additional material expenditure for the embodiments of FIGS. 2 and 3 has shown that this is in any case less than 10% of the calculated saving, so that the latter can be regarded as realistic at a level of at least 90% of the values given above.

Claims (6)

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.1. One-piece aluminum aerosol can with a drawn in opposite to the jacket area, which is designed for the use of a valve carrier with a rolled edge, characterized in that the wall thickness in the entire jacket area (2) on the taking into account the respective test pressure, the can diameter and the Material strength smallest possible dimension including a safety margin is reduced and that the rolled edge (3) is stiffened. 2. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollrand (3) durch eine Einlage (4) versteift ist.2. Aluminum aerosol can according to claim 1, characterized in that the rolled edge (3) is stiffened by an insert (4). 3. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollrand (3) durch spiralige Aufwicklung (5) der Wandung versteift ist.3. Aluminum aerosol can according to claim 1, characterized in that the rolled edge (3) is stiffened by spiral winding (5) of the wall. 4. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingewickelte Ende des Rollrandes (3) als ringförmige Scheibe (7) ausgebildet ist.4. Aluminum aerosol can according to claim 1, characterized in that the wrapped end of the rolled edge (3) is designed as an annular disc (7). 5. Aluminium-Aerosoldose nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spiralige Aufwicklung (5) des Roll- randes (3) wenigstens 5400 beträgt.5. aluminum aerosol can according to claim 3, characterized in that the helical winding (5) of the R edge is oll- (3) at least 540 0th 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.6. Aluminum aerosol can according to claim 4, characterized in that the annular disc (7) is arranged at an angle B of 0 to 90 ° to the main axis of the aerosol can (1).
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