EP0453491A1 - Verfahren zum herstellen einer dichtenden verbindungsrandpartie - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer dichtenden verbindungsrandpartie

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EP0453491A1
EP0453491A1 EP19900902215 EP90902215A EP0453491A1 EP 0453491 A1 EP0453491 A1 EP 0453491A1 EP 19900902215 EP19900902215 EP 19900902215 EP 90902215 A EP90902215 A EP 90902215A EP 0453491 A1 EP0453491 A1 EP 0453491A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
edge
workpiece
metal
preferably according
parts
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19900902215
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Ribnitz
Osahmi Fukui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0453491A1 publication Critical patent/EP0453491A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • B21D51/30—Folding the circumferential seam

Definitions

  • connection must be post-annealed more or less so that the sealing compound hardens and cannot flow out of the fixed connection, or can be dissolved out by aggressive foods or solvents.
  • the object of the present invention is to propose a method for the tight connection of two workpieces, such as metal wall parts, according to which both the mechanical processing step of curling and the repeated application of heat can be dispensed with.
  • this object is achieved by means of a method, preferably according to at least one of the claims, in particular according to claim 1.
  • Ver ⁇ connection edge portion of one workpiece is fed and then by folding the edge portions of the two workpieces into each other, these are tightly connected to each other.
  • At least one metal wall part comprises a connecting edge part according to the above statements, and that the further wall part is at least almost perpendicular to or on the coated edge part or .
  • the connecting edge part is fed in and the two metal wall parts are tightly connected to one another by folding the edge parts of the two wall parts into one another.
  • a metal wall part comprises a connecting edge part according to the above statements
  • the further wall part comprises an edge part projecting almost perpendicularly to it, that the further wall part is at least almost perpendicular to or on the coated edge section resp.
  • the connecting edge part is fed, the edge part of which comes to lie parallel to the one connecting edge part, then the two edge parts are at least partly connected to one another by spot welding and then the two metal wall parts are folded into one another by folding the edge parts of the two wall parts into one another be tightly connected.
  • the methods described above are particularly suitable for producing a metal can.
  • the activation of the powdery or plastic-like material in the coating of the connecting edge section can take place in that the material is applied to the edge section by means of flame spraying.
  • coating material used may be, for example, also be a 'l- or 2- Komponentensy- stem, which at least partly, Ein ⁇ effect of ultraviolet curable or light is. Ent- speaking, the system is activated before or during application to the edge area by means of UV or daylight.
  • the coating material can also be a reaction resin system, which consists for example of epoxy resin, an unsaturated polyester resin or a polyurethane resin.
  • a reaction resin system which consists for example of epoxy resin, an unsaturated polyester resin or a polyurethane resin.
  • Other reactive resin systems can also be used, but depending on the requirements, e.g. due to the contents in a container, must be suitable for chemicals or food.
  • the system can also be either a powder coating or a so-called liquid plastic system with a correspondingly sufficient viscosity.
  • thermoplastic materials are also proposed for the coating, which, however, are preferably at least partially crosslinkable in order to ensure, for example, sufficient chemical resistance to the possible content in the can.
  • thermoplastic materials which are preferably applied to the edge area in the form of a powder coating, are to be melted at least partially before or during the application in order to form an at least almost homogeneous film-like coating on the edge area.
  • thermoplastic materials can be both a polyester, a polyamide, polyurethane, PVC or a polyolefin, such as, for example, polyethylene. These materials are preferably applied in the form of powder coatings, but it is it is also possible, for example when applying PVC, to apply so-called plastisol materials in liquid, highly viscous form to the edge area.
  • the coating materials represent largely reactive systems that are activated before and / or during the application to the edge area, it is advisable to use the two workpieces, respectively. fold the two edge parts into one another as soon as possible after the coating process or to connect with each other so that the coating, resp. the sealing compound has a sufficient elasticity. If the connection of the two workpieces is waited too long, depending on the type of coating material, there is a risk that it will become brittle, which means that there is a risk of breaking during the folding process. However, this danger exists less or hardly with only partially crosslinked thermoplastic coating materials.
  • a metal can which consists of a base, a body and a cover
  • the edge portion of the base is first coated with a powder or plastic-like material, this before and / or during the application to the edge area is activated. If the can has a square base crack, for example, then the four edge parts of the square base are to be coated accordingly. Following the coating of this edge section, resp. Border parts, the can body is guided at least almost vertically on all sides to the coated edge part of the floor and the two edge parts, respectively. Two corresponding edge parts of the bottom and the fuselage are firmly connected to each other by folding the. The lid is attached to the still open side of the fuselage analogously to the method described above.
  • the above-mentioned methods are generally suitable for producing tight connections between two flat workpieces or. for producing containers from individual flat workpieces.
  • the methods described above are particularly suitable when using metal workpieces, they can of course also be used for connecting workpieces, for example consisting of a plastic.
  • the connection is finally additionally mechanically secured by folding the two edge parts, it is of course a prerequisite that the material used for the production of the workpiece permits a machining process, such as folding.
  • FIGS. 7 and 8 shows the coating station according to FIGS. 7 and 8 for coating an edge section in operation
  • FIG. 11 shows the assembly according to FIG. 10 in cross section, the can bottom being specially designed
  • FIG. 13 shows two joined edge parts of a metal container before the flanging, with spot-welded welding points.
  • a workpiece 1 comprises an edge section 3.
  • a spray gun 5 is used to spray powder-like material 13 onto the edge section 3 through a nozzle 7.
  • the powder 13 is thermally activated by means of a flame 9, which is generated in a ring around the nozzle 7. The activation takes place e.g. Part of the fact that the workpiece itself. the edge part of which is heated by the flame 9 during the application. This heating also improves the adhesion of the coating to the edge area.
  • the powder material 13 is fed from a storage container (not shown) to the nozzle 7.
  • the coating creates a coated edge section 15 on the workpiece 1.
  • a collecting pan 17 or a suction device is also provided for collecting sprayed powder material 13 which does not get onto the workpiece.
  • FIG. 3 again shows a perspective top view of how a second workpiece 21 with the edge part 23 is fed against the coated edge part 3/15 of the workpiece 1 at a right angle. 3, the edge portion 23 is angled perpendicular to the workpiece 21. The workpiece 21 with the edge 23 is placed on the coated part 15 in such a way that a tight connection is created.
  • FIG. 7 and 8 show a transport device which is suitable for feeding workpieces 1 to a coating station, where the edge portion is coated.
  • Fig. 7 shows the transport arrangement in side view and Fig. 8 in supervision.
  • the transport device comprises an infeed Conveyor belt 31, which, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, can be in two parts, comprising two convex transport surfaces.
  • the workpiece 1 to be coated with the edge part 3, such as a bottom of a metal can is fed to a coating station 39.
  • the conveyor belt 31 is fed back around a deflection roller 33.
  • a removal conveyor belt 35 is provided, which according to the representations in FIGS. 7 and 8 is also bipartite, each with a convex transport surface.
  • the conveyor belt or the conveyor belts 35 are transported in the area of the coating station 39 by a deflection roller 37.
  • the workpiece 1 fed to the coating station 39 by the conveyor belt 31 is now, as shown in FIG. 9, lifted off the conveyor belt 31 by a tripod-like support 40 before it can be transported further by the conveyor belt 35.
  • the workpiece 1 if it is a circular lid base as in the example according to FIGS. 7 to 9, is rotated about its longitudinal axis by rotating the stand.
  • the edge part 3 of the workpiece 1 is shown by means of a spray gun 5 analogous to the method shown in FIG 1 to 4 coated.
  • the peripheral part is coated over its entire circumference, as a result of which the connecting edge part 15 is formed.
  • the stand 40 is lowered again and the workpiece 1 is transported further by means of the conveyor belt 35.
  • a station can be arranged for joining the can base to the can body.
  • further processing can also be carried out discontinuously, in that the can bottoms with the coated edge portion are fed to a further processing stage.
  • a can body 21 comprising the edge part 23 with the can base 1, which comprises a fully coated edge part 15.
  • the can body 21 is placed on the can base in such a way that a completely tight connection is created.
  • a film thickness in selected in the order of 60 to 90 u.
  • the mechanical processing is carried out by folding the two edge portions 23 and 3 and 3 respectively. 15.
  • the connection thus created between the can body 21 and the can base 1 is absolutely tight on the one hand and has good mechanical strength on the other hand.
  • FIG. 11 shows the cross-section of the assembly of the can body 21 with the can base 1 according to FIG. 10.
  • the can base 4 is designed such that the edge part 3 is connected to the center of the can base 1 via a shoulder 4.
  • This paragraph 4 has the advantage that it simplifies the centering of the can body 21 when it is placed on the can base 1.
  • FIG. 12 now shows a further possibility of improving the mechanical strength of a connecting edge part of a metal container by means of spot welding.
  • a selective welding zone 42 can be created by attaching two welding electrodes 41. Since, in particular, according to the above-mentioned explanations, the coating 15 of the edge part 3 is very thin and only covers the outermost edge, this type of spot welding is not a problem.
  • the spot welding takes place on the inner part of the edge Part 3, which coating or. is plastic-free. The matter would be different in the case of a can bottom 1, the edge part 3 of which has a bordering or includes a recessed gutter. Experience has shown that the entire channel is lined with coating material, so that the coating material would be destroyed at least locally when a spot weld connection was created.
  • FIG. 13 shows the preferred arrangement of such welding spots 42 when connecting a can body 21 to a can base 1 before the flanging.
  • the welding spots 42 are preferably arranged in the area of the corners 43.
  • the manufacture of a border or of curling on workpiece 1 can be dispensed with.
  • the coating of the edge section does not have to be subjected to further thermal treatment before or during the application to the edge section.
  • the activation is such that the coating material guarantees sufficient tightness of the connection on the one hand and on the other hand to media such as food and Chemicals that have sufficient resistance.
  • FIGS. 1 to 13 can on the one hand be extended to metal cans and metal containers of any design, and in particular also to containers with, for example, a square or rectangular outline.
  • the edge area can be coated, for example, by moving a spray gun along the edge and not rotating the workpiece.
  • the methods proposed according to the invention can also be used for connecting any workpieces, in particular also for connecting workpieces made of non-metallic materials.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)

Description

Verfahren zum Herstellen einer dichtenden Verbin¬ dungsrandpartie
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver¬ fahren zum Herstellen einer dichtenden Verbindungs¬ randpartie an einem flächigen Werkstück für ein zwei¬ tes Werkstück, auf ein Verfahren zum dichten Verbin¬ den eines flächigen Werkstückes mit einem zweiten Werkstück, wobei das eine der Werkstücke eine nach Anspruch 1 hergestellte Verbindungsrandpartie um- fasst, auf ein Verfahren zum Herstellen von dichten Metallbehältnissen durch Zusammenfügen von Metall¬ wandteilen sowie auf ein Verfahren zum Verbinden ei¬ nes flächigen Metallstückes mit einem zweiten Metall¬ stück entlang je einer Randpartie der beiden Werk¬ stücke, auf ein Verfahren zum Herstellen von dichten Metallbehältnissen durch Zusammenfügen von Metall¬ wandteilen, wobei mindestens ein Metallwandteil eine Verbindungungsrandpartie umfasst, und auf ein Verfah¬ ren zur Herstellung einer Metalldose sowie auf eine Anlage zum Herstellen von Metalldosen.
Beim Herstellen von nach aussen dichten Hohlkörpern und Behältnissen, wie beispielsweise Dosen, besteht das Problem, dass beim Zusammenfügen von Seitenwän¬ den, resp. von zwei aufeinandertreffenden Kanten von Seitenteilen eine dichte Verbindung hergestellt wird, resp. entsteht. Diese Problematik stellt sich insbe¬ sondere bei der Herstellung von Metallbehältnissen, wie beispielsweise von Metalldosen, und zwar an der Stelle, wo beispielsweise die Seitenwandung resp. Seitenwandungen mit dem Boden oder dem Deckel fest zusammengefügt werden, wobei die Verbindung absolut dicht sein muss.
Insbesondere bei der Herstellung von Metallbehältnis¬ sen, wie Dos'en, wird das Problem dadurch bewältigt, indem zunächst entlang einer Abschlusskante, bei¬ spielsweise des Behältnisbodens, eine Bordelung, d.h. eine vertiefte Rinne, gestanzt oder tiefgezogen wird, in diese Bordelung oder Vertiefung eine Dichtmasse oder ein Klebstoff, wie beispielsweise Latex, einge¬ gossen wird und anschliesend die Kante einer weiteren Seitenwand, wie beispielsweise des Dosenrumpfes, in die Bordelung resp. Vertiefung eingeführt wird und die beiden Abschlusskanten letztendlich durch Falzen fest miteinander verbunden werden.
Anschliessend muss je nach der verwendeten Dichtmasse die Verbindung mehr oder weniger nachgetempert wer¬ den, damit die Dichtmasse aushärtet und nicht aus der festen Verbindung herausfliessen kann, resp. durch aggressive Lebensmittel oder Lösungsmittel herausge¬ löst werden kann.
Da neuerdings an die Festigkeit der gefalzten Verbin¬ dungen - die Behältnisse werden sog. Falltests unter¬ zogen, wobei sich die Falzverbindungen als schwäch¬ ster Bereich herauskristallisiert haben - erhöhte An¬ forderungen gestellt werden, werden die Abschlusskan¬ ten z.T. bis zu dreifach gefalzt. Je nach diesen An¬ forderungen, d.h. Zwei- oder Dreifachfalzung, muss die Ausgestaltung der Rinne resp. Bordelung unter¬ schiedlich erfolgen, wodurch dieser Arbeitsvorgang weiter verkompliziert wird.
Um auf die Bordelung resp. Herstellung einer Vertie¬ fung an der Kante des einen Wandteiles verzichten zu können, wird gemäss einem weiteren Verfahren vorge¬ schlagen, einen Randstreifen mit Pulverlack elektro¬ statisch zu beschichten und mittels Wärme anzusin- tern. Nach erfolgtem Zusammenfügen mit der Randkante einer weiteren Seitenwand und anschliessendem Falzen muss die Verbindung erneut erhitzt werden, um den Pulverlack vollständig auszuhärten. Wohl kann gemäss diesem Verfahren auf die mechanische Bearbeitungsstu¬ fe der Bordelung oder des sog. Curlings verzichtet werden, dafür aber sind zwei Erwärmungsvorgänge not¬ wendig, um die in der Verbindung verwendete Dichtmas¬ se resp. den Pulverlack ausreichend zu härten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, für das dichte Verbinden zweier Werkstücke, wie beispielsweise Metallwandteile, ein Verfahren vorzuschlagen, gemäss welchem sowohl auf die mechani¬ sche Bearbeitungsstufe des Curlings verzichtet werden kann wie auch auf das wiederholte Anwenden von Wärme.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie insbesondere'nach Anspruch 1, gelöst.
Es wird dabei vorgeschlagen, eine dichtende Verbin¬ dungsrandpartie an einem flächigen Werkstück, welches für die Verbindung mit einem zweiten Werkstück vorge¬ sehen ist, dadurch zu schaffen, indem das eine Werk- stück entlang einer Randpartie mindestens teilweise mit einem pulver- oder plastartigen Material be¬ schichtet wird, das vor und/oder während dem Auftrag auf die Randpartie aktiviert wird.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das zweite Werkstück an oder auf die beschichtete Randpartie, resp. Ver¬ bindungsrandpartie des einen Werkstückes zugeführt wird und anschliessend durch Falzen der Randpartien der beiden Werkstücke ineinander diese dicht mitein¬ ander verbunden werden.
Insbesondere wird für das Herstellen von dichten .Me¬ tallbehältnissen vorgeschlagen, dass beim Zusammenfü¬ gen von Metallwandteilen mindestens ein Metallwand¬ teil eine Verbindungsrandpartie gemäss den obigen Ausführungen umfasst, und dass das weitere Wandteil wenigstens nahezu senkrecht an oder auf die beschich¬ tete Randpartie resp. die Verbindungsrandpartie zuge¬ führt wird und durch Falzen der Randpartien der bei¬ den Wandteile ineinander die beiden Metallwandteile dicht miteinander verbunden werden.
Da an die gefalzten Verbindungsrandpartien, insbeson¬ dere bei Behältnissen, infolge des Durchführens von sog. Falztests mit Behältnissen erhöhte Anforderungen gestellt werden, wird gemäss einem weiteren Verfahren vorgeschlagen, die beiden Randpartien von zwei zu verbindenden Metallwerkstücken mindestens teilweise mittels Schweissen oder Punktsc weissen zu verbinden.
Insbesondere wird analog dem oben Erwähnten für das Herstellen von dichten Metallbehältnissen vorgeschla¬ gen, dass beim Zusammenfügen von Metallwandteilen, wobei ein Metallwandteil eine Verbindungsrandpartie gemäss den obigen Ausführungen umfasst, und das wei¬ tere Wandteil eine dazu nahezu senkrecht herausste¬ hende Randpartie umfasst, dass das weitere Wandteil wenigstens nahezu senkrecht an oder auf die beschich¬ tete Randpartie resp. die Verbindungsrandpartie zuge¬ führt wird, wobei dessen Randpartie parallel auf die eine Verbindungsrandpartie zu liegen kommt, an¬ schliessend die beiden Randpartien wenigstens teil¬ weise mittels Punktschweissen miteinander verbunden werden und dann durch Falzen der Randpartien der bei¬ den Wandteile ineinander die beiden Met llwandteile dicht miteinander verbunden werden.
Die vorab beschriebenen Verfahren eignen sich insbe¬ sondere für das Herstellen einer Metalldose.
Zur weiteren Erhöhung der oben geforderten Festigkeit von Falzrandpartien wird weiter vorgeschlagen, die beiden Randpartien dreifach ineinander zu falzen.
Das Aktivieren des pulver- oder plastartigen Materi¬ als bei der Beschichtung der Verbindungsrandpartie kann dadurch erfolgen, indem das Material mittels Flammspritzen auf die Randpartie aufgetragen wird.
Beim verwendeten Beschichtungsmaterial kann es sich beispielsweise auch um ein'l- oder 2-Komponentensy- stem handeln, welches mindestens teilweise unter Ein¬ wirkung von Ultraviolett oder Licht härtbar ist. Ent- sprechend wird das System vor oder während dem Auf¬ trag auf die Randpartie mittels UV oder Tageslicht aktiviert.
Beim Beschichtungsmaterial kann es sich weiter um ein Reaktionsharzsystem handeln, welches beispielsweise aus Epoxidharz, einem ungesättigten Polyesterharz oder einem Polyurethanharz besteht. Verwendbar sind auch andere Reaktionsharzsysteme, die allerdings je nach Anforderungen, z.B. aufgrund des Füllgutes in einem Behältnis, Chemikalien- oder lebensmitteltaug¬ lich sein müssen. Auch kann das System entweder ein Pulverlack sein oder aber ein sog. flüssiges Plastsy¬ stem mit entsprechend ausreichender Viskosität.
Für das Beschichten werden auch thermoplastische Ma¬ terialien vorgeschlagen, die allerdings vorzugsweise mindestens teilweise vernetzbar sind, um beispiels¬ weise ausreichende Chemikalienresistenz gegenüber ei¬ nem möglichen Inhalt in der Dose zu gewährleisten. Diese thermoplastischen Materialien, die vorzugsweise in Form eines Pulverlackes auf die Randpartie aufge¬ tragen werden, sind mindestens teilweise vor oder während dem Auftrag anzuschmelzen, um damit einen we¬ nigstens nahezu homogenen filmartigen Ueberzug auf der Randpartie zu bilden.
Bei den thermoplastischen Materialien kann es sich sowohl um ein Polyester, ein Polyamid, Polyurethan, PVC oder ein Polyolefin, wie beispielsweise Polyäthy¬ len, handeln. Diese Materialien werden vorzugsweise in Form von Pulverlacken aufgetragen, jedoch ist es auch möglich, wie beispielsweise beim Auftrag von PVC, sog. Plastisolmaterialien in flüssiger hochvis¬ koser Form auf die Randpartie aufzutragen.
Da, wie oben angeführt, die Beschichtungsmaterialien weitgehendst reaktive Systeme darstellen, die vor und/oder während dem Auftrag auf die Randpartie akti¬ viert werden, empfiehlt es sich, die beiden Werkstük- ke, resp. die beiden Randpartien möglichst unmittel¬ bar nach dem Beschichtungsvorgang ineinander zu fal¬ zen resp. miteinander zu verbinden, damit die Be- schichtung, resp. die Dichtmasse, eine noch ausrei¬ chende Elastizität aufweist. Bei zu langem Warten des Verbindens der beiden Werkstücke besteht je nach Art des Beschichtungsmaterials die Gefahr, dass dieses spröde wird, womit beim Falzvorgang die Gefahr des Brechens besteht. Allerdings besteht diese Gefahr.we¬ niger oder kaum bei nur teilweise vernetzten thermo¬ plastischen Beschichtungsmaterialien.
Gemäss den vorab geschilderten und vorgeschlagenen AusführungsVarianten wird beim Herstellen einer Me¬ talldose, die aus einem Boden, einem Rumpf und einem Deckel besteht, zunächst die Randpartie des Bodens mit einem pulver- oder plastartigen Material be¬ schichtet, wobei dieses vor und/oder während dem Auf¬ trag auf die Randpartie aktiviert wird. Weist die Do¬ se einen beispielsweise quadratischen Gruπdriss auf, so sind entsprechend die vier Randpartien des quadra¬ tischen Bodens zu beschichten. Anschliessend an das Beschichten dieser Randpartie, resp. Randpartien, wird der Dosenrumpf wenigstens nahezu senkrecht all¬ seitig auf die beschichtete Randpartie des Bodens zu¬ geführt und die beiden Randpartien, resp. je zwei entsprechende Randpartien des Bodens und des Rumpfes werden durch Falzen fest miteinander dichtend verbun- den. Das Anbringen des Deckels auf die noch offene Seite des Rumpfes erfolgt analog dem oben geschilder¬ ten Verfahren.
Auf Einzelheiten betreffend Herstellen des Dosenrump¬ fes sowie Beschichten des Inneren der Dose wird hier verzichtet, da diese nicht Bestandteil der vorliegen¬ den Erfindung sind.
Weiter wird vorgeschlagen, dass bei einer Anlage zum Herstellen von Metallbehältnissen resp. Metalldosen die oben erwähnten Verfahren zur Anwendung kommen.
Die oben erwähnten Verfahren eignen sich ganz allge¬ mein zur Herstellung von dichten Verbindungen zweier flächiger Werkstücke resp. zum Herstellen von Behält¬ nissen aus einzelnen flächigen Werkstücken. Obwohl die oben geschilderten Verfahren besonders geeignet sind bei der Verwendung von metallenen Werkstücken, sind sie selbstverständlich auch verwendbar für das Verbinden von Werkstücken, beispielsweise bestehend aus einem Kunststoff. Insbesondere dann, wenn letzt¬ endlich die Verbindung mechanisch durch Falzen der beiden Randpartien zusätzlich gesichert wird, ist es selbstverständlich Voraussetzung, dass das für die Herstellung des Werkstückes verwendete Material einen BearbeitungsVorgang, wie das Falzen, zulässt.
Die Erfindung wird nun anhand von Beispielen und un¬ ter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 und 2 das erfindungsgemässe Herstellen einer Verbindungsrandpartie an ei¬ nem flächigen Werkstück,
Fig. 3 und 4 das Zuführen eines zweiten Werk¬ stückes auf die beschichtete Rand¬ partie,
Fig. 5 und 6 im Querschnitt, ausgebildete dichte Verbindungen zwischen zwei flächi¬ gen Werkstücken,
Fig. 7 und 8 eine Transportanordnung für das Zu- und Abführen eines Werkstückes zu einer BeschichtungsStation,
Fig. 9 die BeschichtungsStation gemäss den Fig. 7 und 8 für das Beschichten einer Randpartie im Betrieb,
Fig. 10 das Zusammenfügen eines Dosenrump¬ fes mit dem Dosenboden, umfassend eine erfindungsgemässe Verbindungs¬ randpartie,
Fig. 11 das Zusammenfügen gemäss Fig. 10 im Querschnitt, wobei der Dosenboden speziell ausgebildet ist,
Fig. 12 im Querschnitt schematisch darge- stellt, wie die beiden Randpartien punktgeschweisst werden, und
Fig. 13 zwei zusammengefügte Randpartien eines Metallbehältnisses vor dem Bördeln, mit punktgeschweissten Schweissstellen versehen.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Aufsicht den Her¬ stellvorgang einer dichtenden Verbindungsrandpar¬ tie. Ein Werkstück 1 umfasst eine Randpartie 3. Aus einer Spritzpistole 5 wird durch eine Düse 7, beispielsweise pulverartiges Material 13 auf die Randpartie 3 aufgesprüht. Während dem Auftragen wird das Pulver 13 mittels einer Flamme 9, welche ringförmig um die Düse 7 erzeugt wird, thermisch aktiviert. Die Aktivierung erfolgt z. Teil auch dadurch, dass das Werkstück selbst resp. dessen Randpartie durch die Flamme 9 während des Auftra- gens erwärmt wird. Durch diese Erwärmung wird auch die Haftung der Beschichtung auf der Randpartie verbessert. Das Pulvermaterial 13 wird von einem Vorratsbehälter (nicht gezeigt) zur Düse 7 zuge¬ führt. Durch das Beschichten entsteht eine be¬ schichtete Randpartie 15 auf dem Werkstück 1. Für das Auffangen von versprühtem Pulvermaterial 13, welches nicht auf das Werkstück gelangt, ist wei¬ ter eine A f angwanne 17 oder eine Absaugung vor¬ gesehen.
Analog der Fig. 1 ist in Fig. 2 derselbe Beschich- tungsvorgang im Querschnitt resp. in Seitenansicht dargestellt.
In Fig. 3 ist wiederum in perspektivischer Obenan¬ sicht dargestellt, wie ein zweites Werkstück 21 mit der Randpartie 23 gegen die beschichtete Rand¬ partie 3/15 des Werkstückes 1 in einem rechten Winkel zugeführt wird. Gemäss der Darstellung von Fig. 3 ist die Randpartie 23 senkrecht zum Werk¬ stück 21 angewinkelt. Das Werkstück 21 mit der Randkante 23 wird derart auf die beschichtete Par¬ tie 15 aufgelegt, dass eine dichte Verbindung ent¬ steht.
In Fig. 4 ist derselbe Vorgang gemäss Fig. 3 im Querschnitt resp. in Seitenansicht dargestellt.
Durch anschliessendes Falzen der beiden Randpar¬ tien 3 und 23 wird eine mechanisch feste Verbin¬ dung hergestellt, die infolge des verwendeten Be- schichtungsmaterials dicht ist.
In den Fig. 5 und 6 sind entsprechende feste, dichte Verbindungen 25 und025a dargestellt.
In den Fig. 7 und 8 ist eine Transportvorrichtung dargestellt, die geeignet ist, um Werkstücke 1 zu einer Beschichtungsstation zuzführen, wo die Rand¬ partie beschichtet wird. Fig. 7 zeigt dabei die Transportanordnung in Seitenansicht und Fig. 8 in Aufsicht.
Die Transportvorrichtung umfasst ein Zuspeisungs- transportband 31, welches beispielsweise, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt, zweiteilig sein kann, umfassend zwei konvexe Transportflächen.
Mittels dieses -oder dieser Transportbänder 31 wird das zu beschichtende Werkstück 1 mit der Randpar¬ tie 3, wie beispielsweise ein Boden einer Metall¬ dose, einer Beschichtungsstation 39 zugeführt. Im Bereich dieser Beschichtungsstation 39 wird das Transportband 31 um eine Umlenkrolle 33 wieder zu¬ rückgeführt.
Analog dem Zuführtransportband 31 ist ein Weg¬ transportband 35 vorgesehen, welches gemäss Dar¬ stellungen in den Fig. 7 und 8 ebenfalls zweitei¬ lig ist, je mit einer konvexen Transportfläche. Das Transportband resp. die Transportbänder 35 werden im Bereich der Beschichtungsstation 39 durch eine Umlenkrolle 37 transportiert.
Das durch das Transportband 31 an die Beschich¬ tungsstation 39 zugeführte Werkstück 1 wird nun, wie in Fig. 9 dargestellt, vom Transportband 31 durch eine stativartige Unterlage 40 abgehoben, bevor es durch das Transportband 35 weiter trans¬ portiert werden kann. An der Beschichtungsstation 39 wird das Werkstück 1, falls es sich wie im Bei¬ spiel gemäss den Fig. 7 bis 9 um einen kreisrunden Deckelboden handelt, durch Rotation des Stativs um seine Längsachse gedreht. Gleichzeitig wird die Randpartie 3 des Werkstückes 1 mittels einer Spritzpistole 5 analog dem Verfahren, gezeigt in den Fig. 1 bis 4, beschichtet. Durch Drehen des Werkstückes 1 auf dem Stativ 40 wird die Randpar¬ tie vollumfänglich beschichtet, wodurch die Ver¬ bindungsrandpartie 15 gebildet wird.
Nach Beenden des Beschichtungsvorganges wird das Stativ 40 wieder abgesenkt und das Werkstück 1 mittels des Transportbandes 35 weiter transpor¬ tiert. Am Ende des Transportbandes 35 kann bei¬ spielsweise eine Station angeordnet sein für das Zusammenfügen des Dosenbodens mit dem Dosenrumpf. Die Weiterverarbeitung kann aber auch diskontinu¬ ierlich erfolgen, indem die Dosenböden mit der be¬ schichteten Randpartie einer weiteren Bearbei¬ tungsstufe zugeführt werden.
Fig. 10 zeigt das Zusammenfügen eines Dosenrumpfes 21, umfassend die Randpartie 23 mit dem Dosenboden 1, der eine vollumfänglich beschichtete Randpartie 15 umfasst. Der Dosenrumpf 21 wird derart auf den Dosenboden aufgeführt, dass eine vollumfänglich dichte Verbindung entsteht. Damit diese Verbindung in vollem Umfang dicht ist, empfiehlt sich einer¬ seits, die Beschichtungsbreite der Verbindungs¬ randpartie ausreichend zu wählen, d.h. in einer Grössenordnung von mindestens 4 bis 5 mm und an¬ derseits darauf zu achten, dass die Beschichtungs- dicke über den ganzen Umfang weitgehendst gleich- massig ist. Auch empfiehlt es sich, die Dicke nicht zu gross zu wählen, weil dann die Gefahr von Dickenunterschieden grösser ist als bei relativ dünnen Filmen. Vorzugsweise wird eine Filmdicke in der Grössenordnung von 60 bis 90 u gewählt.
Anschliessend an dieses Zusammenfügen des Dosen¬ rumpfes 21 mit dem Dosenboden 1 erfolgt die mecha¬ nische Bearbeitung durch Falzen der beiden Rand¬ partien 23 und 3 resp. 15. Die nun so hergestellte Verbindung zwischen dem Dosenrumpf 21 und dem Do¬ senboden 1 ist einerseits absolut dicht und weist andererseits eine mechanisch gute Festigkeit auf.
Fig. 11 zeigt das Zusammenfügen des Dosenrumpfes 21 mit dem Dosenboden 1 gemäss Fig. 10 im Quer¬ schnitt. Dabei ist der Dosenboden 4 derart ausge¬ bildet, dass die Randpartie 3 über einen Absatz 4 mit dem Zentrum des Dosenbodens 1 verbunden ist. Dieser Absatz 4 hat den Vorteil, dass dadurch das Zentrieren des Dosenrumpfes 21 beim Aufsetzen auf den Dosenboden 1 vereinfacht wird.
Fig. 12 zeigt nun eine weitere Möglichkeit, die mechanische Festigkeit einer Verbindungsrandpartie eines Metallbehältnisses mittels Punktschweissen zu verbessern. Nach erfolgtem Zusammenfügen der beiden Randpartien 3 und 23, beispielsweise einer Metalldose gemäss den Fig. 10 und 11, kann durch Ansetzen zweier Schweisselektroden 41 eine punktu- elle schweisszone 42 erzueugt werden. Da insbeson¬ dere gemäss den oben erwähnten Ausführungen die Beschichtung 15 der Randpartie 3 sehr dünn ist und nur den äussersten Rand überdeckt, stellt diese Art der Punktschweissung kein Problem dar. Die Punktschweissung erfolgt am inneren Teil der Rand- Partie 3, welche beschichtungs- resp. plastfrei ist. Anders würde die Angelegenheit bei einem Do¬ senboden 1 liegen, dessen Randpartie 3 eine Borde¬ lung resp. eine vertiefte Rinne umfasst. Hier ist erfahrungsgemäss die gesamte Rinne mit Beschich¬ tungsmaterial ausgekleidet, so dass beim Erzeugen einer punktuellen Schweissverbindung mindestens örtlich das Beschichtungsmaterial zerstört würde.
Fig. 13 zeigt die vorzugsweise Anordnung derarti¬ ger Schweisspunkte 42, beim Verbinden eines Dosen¬ rumpfes 21 mit einem Dosenboden 1 vor dem Bördeln. Insbesondere bei "eckigen" Behältnissen, wie in Fig. 13 schematisch dargestellt, werden die Schweisspunkte 42 vorzugsweise im Bereich der Ek- ken 43 angeordnet. Beim Herunterfallen derartiger Behältnisse werden bekanntlich vor allem diese Eckpartien 43 stark beansprucht, wodurch hier ein Verstärken der Randpartien angezeigt ist.
Wie aus allen oben gezeigten Beispielen deutlich ersichtlich ist, kann durch das Verwenden der er- findungsgemässen Verfahrensweise auf das Herstel¬ len einer Bordelung resp. des Curlings am Werk¬ stück 1 verzichtet werden. Auch muss die Beschich¬ tung der Randpartie, infolge des Aktivierens des Beschichtungsmaterials, vor oder während dem Auf¬ trag auf die Randpartie nicht weiter thermisch be¬ handelt werden. Die Aktivierung ist derart, dass das Beschichtungsmaterial einerseits eine ausrei¬ chende Dichtheit der Verbindung garantiert und an¬ derseits gegenüber Medien, wie Lebensmittel und Chemikalien, eine ausreichende Resistenz aufweist.
Die in den Fig. 1 bis 13 dargestellten Beispiele können einerseits auf x-beliebig ausgebildete Me¬ talldosen und Metallbehältnisse ausgedehnt werden, wie insbesondere auch auf Behältnisse mit bei¬ spielsweise quadratischem oder rechteckigem Grund- riss. In diesem Fall, d.h., wenn das Werkstück nicht kreisrund ist, kann die Beschichtung der Randpartie beispielsweise dadurch erfolgen, indem eine Spritzpistole dem Rand entlang fährt und nicht das Werkstück rotiert wird. Auch können die erfindungsgemäss vorgeschlagenen Verfahren für das Verbinden irgendwelcher Werkstücke verwendet wer¬ den, wie insbesondere auch zum Verbinden von Werk¬ stücken aus nicht metallischen Materialien.

Claims

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Herstellen einer dichtenden Verbin¬ dungsrandpartie an einem flächigen Werkstück für ein zweites Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Werkstück (1) entlang einer Randpartie (3) min¬ destens teilweise mit einem pulver- oder plastartigen Material (13) beschichtet wird, das vor und/oder wäh¬ rend dem Auftrag auf die Randpartie (3) aktiviert wird.
2. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum dichten Verbinden eines flächigen Werkstückes (1) mit einem zweiten Werkstück (21) , wo¬ bei das eine der Werkstücke eine nach Anspruch 1 her¬ gestellte Verbindungsrandpartie (3, 15) umfasst, da¬ durch gekennzeichnet, dass das andere Werkstück (21) an oder auf die beschichtete Randpartie (3, 15) zuge¬ führt wird und durch Falzen der Randpartien (3, 23) beider Werkstücke (1, 21) ineinander, dicht mit dem einen Werkstück (1) verbunden wird.
3. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Herstellen von dichten Metallbehält¬ nissen durch Zusammenfügen von Metallwandteilen, wo¬ bei mindestens ein Metallwandteil (1) eine Verbin¬ dungsrandpartie (3, 15) nach Anspruch 1 umfasst, da¬ durch gekennzeichnet, dass ein weiteres Wandteil (21) wenigstens nahezu senkrecht an oder auf die beschich¬ tete Randpartie (3, 15) zugeführt wird und durch Fal¬ zen der beiden Randpartien (3, 23) ineinander die beiden Metallwandteile (1, 21) dicht miteinander ver- bunden werden.
4. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Verbinden eines flächigen Metallstük- kes mit einem zweiten Metallstück entlang je einer Randpartie (3, 23) der beiden Werkstücke (1, 21), da- durch gekennzeichnet, dass die beiden Randpartien mindestens teilweise mittels Schweissen verbunden werden.
5. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Herstellen von dichten Metallbehält¬ nissen durch Zusammenfügen von Metallwandteilen, -wo¬ bei mindestens ein Metallwandteil (1) eine Verbin¬ dungsrandpartie (3, 15) nach Anspruch 1 umfasst, da¬ durch gekennzeichnet, dass ein weiteres Wandteil (21) wenigstens nahezu senkrecht an oder auf die beschich¬ tete Randpartie (3, 15) zugeführt wird, wobei das weitere Wandteil (21) eine dazu nahezu senkrecht her¬ ausstehende Randpartie (23) umfasst, die beim Zufüh¬ ren im wesentlichen parallel auf die eine Verbin¬ dungsrandpartie (3) zu liegen kommt, anschliessend die beiden Randpartien wenigstens teilweise mittels Schweissen oder Punktschweissen miteinander verbunden werden und dann durch Falzen der beiden Randpartien (3, 23) ineinander die beiden Metallwandteile (1, 21) dicht miteinander verbunden werden.
6. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Herstellen einer Metalldose mittels der Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3 oder 4 und 5.
7. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, dass die beiden Randpartien (3, 23) dreifach ineinander gefalzt werden.
8. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, dass das plast- oder pulverar¬ tige Material mittels Flammspritzen auf die eine Randpartie aufgetragen wird.
9. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da¬ durch gekennzeichnet, dass das plast- oder pulverar¬ tige Material ein 1- oder 2-Komponenten-, mindestens teilweise -UV- und/oder Licht-härtendes System ist, das beim Beschichten der Randpartie mittels UV- und/ oder Tageslicht aktiviert wird.
10. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Material im wesentli¬ chen aus Epoxidharz, einem ungesättigten Polyester¬ harz, einem Polyurethanharz oder einem anderen Reak¬ tionsharz-System besteht.
11. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Material ein wenig¬ stens teilweise vernetzendes thermoplastisches Mate¬ rial ist, das vor oder während dem Beschichten der Randpartie mindestens teilweise angeschmolzen wird, um einen wenigstens nahezu homogenen filmartigen Ue- berzug auf der Randpartie zu bilden.
12. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Material im we¬ sentlichen aus Polyester, Polyamid, Polyurethan, PVC oder einem Polyolefin, wie beispielsweise Polyäthy¬ len, besteht.
13. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 2 bis 12, da¬ durch gekennzeichnet, dass das Zuführen des anderen Werkstückes (21) und das Falzen der Randpartien (3, 23) unmittelbar, nach Beschichten der einen Randpartie (3) erfolgt.
14. Verfahren zur Herstellung einer Metalldose, be¬ stehend mindestens aus einem Boden, einem Rumpf und einem Deckel, dadurch gekennzeichnet, dass die Rand¬ partie(n) des Bodens mit einem pulver- oder plastar¬ tigen Material beschichtet wird (werden) , das vor und/oder während dem Auftrag auf die Randpartie akti¬ viert wird, anschliessend der Dosenrumpf wenigstens nahezu senkrecht allseitig auf die beschichtete(n) Randpartie(n) des Bodens zugeführt wird und die bei- den Randpartien, resp. je zwei entsprechende Randpar¬ tien des Bodens und des Rumpfes, durch Falzen mitein¬ ander dichtend fest verbunden werden und letztendlich der Vorgang beim Verbinden des Rumpfes auf seiner of¬ fenen Seite mit dem Deckel wiederholt wird.
15. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Randpartien des Bodens und des Rumpfes vor dem Falzen mindestens teilweise punktgeschweisst werden.
16. Anlage zum Herstellen von Metalldosen, gekenn¬ zeichnet durch mindestens eine Vorrichtung zum Auf¬ tragen eines pulver- oder plastförmigen Materials auf mindestens eine Randpartie eines Wandteiles der her¬ zustellenden Dose und zum Aktivieren des Materials vor oder während des Auftrags sowie mindestens eine Vorrichtung zum Zusammenführen und Falzen von minde¬ stens zwei Randpartien eines oder zweier Wandteile der herzustellenden Dose.
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