EP0510291A1 - Method of and device for manufacture of threaded cans made of aluminium - Google Patents

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EP0510291A1
EP0510291A1 EP19910810599 EP91810599A EP0510291A1 EP 0510291 A1 EP0510291 A1 EP 0510291A1 EP 19910810599 EP19910810599 EP 19910810599 EP 91810599 A EP91810599 A EP 91810599A EP 0510291 A1 EP0510291 A1 EP 0510291A1
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EP
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Patent type
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thread
neck
template
method according
aluminum
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EP19910810599
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EP0510291B2 (en )
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Thomas Eugen Nussbaum-Pogacnik
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NUSSBAUM & GUHL AG
Original Assignee
Nussbaum & Guhl AG
E Nussbaum AG
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    • B65D1/02Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents
    • B65D1/0223Bottles or similar containers with necks or like restricted apertures, designed for pouring contents characterised by shape
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    • B65D1/22Boxes or like containers with side walls of substantial depth for enclosing contents
    • B65D1/26Thin-walled containers, e.g. formed by deep-drawing operations

Abstract

Deep-drawn, deep-drawn and stretched or extruded, cylindrical aluminium cans are coated inside and outside, provided with a two-stage neck (10, 20) by drawing-in, onto which neck a thread (30) is rolled, and then cut to length, the drawing-in of the neck, the thread-rolling and the cutting-to-length being carried out in the same clamping operation on the can. The coating used is mixed with a catalyst, plasticiser and/or lubricant to increase its flexibility, to increase its adhesiveness and to improve its sliding properties. The thread is rolled by the can neck being supported from inside by a virtually stationary thread template (40) while a thread roller (50) is rolled over the surface of the neck from outside, the said roller pressing the thread inwards into the neck. Thread template and thread roller are positively controlled in such a way that a slipping is produced between them and the material of the neck. As a result, the coating remains intact even in the region of the thread.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäss den entsprechenden, unabhängigen Patentansprüchen zur Herstellung von Aluminiumdosen mit Gewinden, insbesondere von tiefgezogenen, tiefgezogenen und abgestreckten oder fliessgepressten, innen und aussen lackierten Aluminiumdosen mit Flaschengewinde. The invention relates to a method and apparatus according to respective independent claims for the production of aluminum cans with threads, in particular deep-drawn, deep-drawn and ironed or pressed flowing inside and outside lacquered aluminum cans with bottle thread. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine lackierte, mit einem Gewinde versehene Aluminiumdose gemäss dem entsprechenden, unabhängigen Patentanspruch. Furthermore, the invention relates to a painted, threaded aluminum can according to the corresponding independent claim.
  • Es entspricht dem Stande der Technik flache, runde Aluminiumstücke durch Ziehen zu zylinderförmigen Dosen zu formen, diese innen und aussen zu lackieren und dann durch Einziehen und Bördeln die Dosenöffnung zu verengen und für den Aufsatz eines Verschlusses fertig zu machen. It corresponds to the prior art flat, round aluminum pieces by pulling to form into cylindrical cans to paint these inside and outside and then to narrow by retracting and flanging the can opening and to make ready for the attachment of a closure. Derartige Dosen werden beispielsweise zu Aerosol-Monoblockdosen weiterverarbeitet. Such doses are, for example, further processed into aerosol cans monoblock. Das Lackieren und vor allem das Aufdrucken von Schriftzügen oder Dekorationsmustern vor dem Einziehen ist deshalb vorteilhaft, weil nur an zylindrischen Dosen die Lacke aufgerollt werden können. The painting and especially the printing of lettering or decorative patterns before being drawn is advantageous because the coatings can be rolled only on cylindrical cans. Auch innen, wo der Lack zwar aufgespritzt wird, ist dies einfacher an der noch zylindrischen Dose. Also inside, where the paint is sprayed though, this is easier on the still cylindrical can.
  • Das Lackieren der Innenseite von Aluminiumbehältern ist notwendig, für alle diejenigen Anwendungen, in denen eine blanke Aluminiumoberfläche vom Inhalt der Dose angegriffen würde. The painting the inside of aluminum containers is necessary for all those applications where a bare aluminum surface would be attacked by the contents of the can. Überall dort, wo während Gebrauch und Lagerung der Doseninhalt mit der Innenoberfläche der Dose in Kontakt kommt, ist es in derartigen Fällen wichtig, dass der Innenlack die Aluminiumoberfläche absolut unterbruchslos abdeckt. Wherever comes into contact during use and storage of the contents of the can to the inner surface of the can, it is important in such cases that the inner coating covering the aluminum surface absolutely without interruption.
  • Für die Verfahren zur Herstellung von lackierten Aluminiumdosen gemäss dem Stande der Technik sind Lacke entwickelt worden, die derart haftfähig, elastisch und gleitfähig sind, dass sich zylindrische, lackierte Aluminiumdosen flaschenförmig einziehen lassen, ohne dass der Lack Schaden nimmt. Coatings have been developed for the process for the production of lacquered aluminum cans according to the state of the art, which are such adhesive, elastic and slidably that can move in bottle-shaped cylindrical lacquered aluminum cans, without the paint being damaged.
  • Da Aluminium ein gut und billig recyclebares Verpackungsmaterial ist, wäre es sinnvoll und wünschenswert, wenn aus Aluminium Behälter hergestellt werden könnten, auf die wie auf Kunststoff- oder Glasflaschen beispielsweise eine Handpumpe mit einem Steigrohr oder ein Schraubdeckel aufgeschraubt werden könnte. Since aluminum is a good and cheap recyclable packaging material, it would be useful and desirable when containers could be made of aluminum, on which could be screwed as on plastic or glass bottles, for example, a hand pump with a riser or a screw cap. Der Aluminiumbehälter könnte beispielsweise gefüllt und mit dem Schraubdeckel geschlossen in den Handel kommen. The aluminum container could, for example, filled and come up with the screw cap is closed in the trade. Der Konsument könnte die Pumpe, die für Mehrfachgebrauch ausgelegt wäre, einfach auf den Aluminiumbehälter auf- und wieder abschrauben und den Behälter ohne Fremdmaterial dem Recycling zuführen oder wieder befüllen. The consumer could be the pump that would be designed for multiple use, easy to set up on the aluminum container and unscrew again and carry the container without foreign material recycling or refill. Zu diesem Zwecke wären Aluminiumdosen mit entsprechenden Gewinden, vorteilhafterweise normierten Gewinden notwendig. For this purpose aluminum cans with corresponding threads, advantageously standardized threads would be necessary.
  • Es stellt sich also die Aufgabe, ein Verfahren aufzuzeigen und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen an Aluminiumdosen, insbesondere an innen und aussen lackierten Aluminiumdosen Gewinde, insbesondere normierte Gewinde, angebracht werden können. It has as its object to provide a process and to create an apparatus which can be attached to aluminum cans, in particular on the inside and outside lacquered aluminum cans thread, in particular standardized thread. Es ist dabei besonders wichtig, dass der Lack, vor allem der innere Lack durch das Anbringen des Gewindes nicht verletzt wird, denn in der oben beschriebenen Aufgabe einer derartigen Dose wird das Gewinde innen in Berührung stehen mit dem Doseninhalt. It is particularly important that the paint, especially the inner coating is not damaged by the attachment of the thread, as in the above task of such a box, the thread is inside in contact with the contents of the can. Verfahren und Vorrichtung sollen in bekannten Herstellungslinien für die Herstellung von tiefgezogenen, tiefgezogenen und abgestreckten oder fliessgepressten, lackierten Aluminiumdosen integrierbar sein, das heisst das Gewinde muss hergestellt werden können in derselben Aufspannung, in der die anderen Arbeitsschritte wie Einziehen des Halses, Ablängen der Dose etc. durchgeführt werden, und zwar in einer Zykluszeit von ca. 0,3 bis 0,6 sec und einer effektiven Bearbeitungszeit von 0,035 bis 0,07 sec. Die Dosen sollen nach dem Anbringen des Gewindes nicht gereinigt werden müssen, das heisst, dass Verfahren und Vorrichtung ohne Zufügen von Schmiermittel auskommen müssen oder dass ein Schmiermittel verwendet wird, das weder den Doseninhalt noch die Erscheinung der Dose beeinträchtigt. Method and apparatus are intended to be integrated in known production lines for the production of deep-drawn, deep-drawn and ironed or flowing pressed, lacquered aluminum cans, that is, the thread must be able to be produced in the same clamping in which the other steps such as feeding of the neck, cutting the can etc . are performed, namely sec in a cycle time of approximately 0.3 to 0.6 sec, and an effective processing time from 0.035 to 0.07. the doses should not have to be cleaned after the attachment of the thread, which means that the method of have to make do and device without adding lubricant or a lubricant is used that does not undermine the can contents nor the appearance of the can.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss den unabhängigen Patentansprüchen. This object is achieved by the method and the apparatus according to the independent claims. In den abhängigen Patentansprüchen werden Ausführungsvarianten aufgezeigt. In the dependent claims embodiments are described.
  • Die wichtigsten Merkmale des erfindungsgemässen Verfahrens sind die folgenden: Das Gewinde wird durch ein auf der äusseren Halsseite rollendes Werkzeug und ein quasi stationäres, das Dosenmaterial von innen stützendes Werkzeug auf der Innenseite des Halses erzeugt. The main features of the inventive method are the following: The thread is on the outer side of the neck, a rolling tool and a quasi-stationary, generates the can material from the inside supporting tool on the inside of the neck. Die beiden Werkzeuge arbeiten derart zwangsgesteuert, dass zwischen Hals und Werkzeug ein Schlupf entsteht. The two tools work positively controlled such that between the neck and tool slippage occurs. Dadurch kann weitgehend verhindert werden, dass sich das Halsmaterial vor den Werkzeugen aufstaut und in der Bewegungsrichtung der Werkzeuge verschoben wird, was zu ovalen Gewinden führen und den Lack in hohem Masse beanspruchen und beschädigen würde. This largely prevents the neck material build-up ahead the tools and moves in the direction of movement of the tools, which would lead to oval threads and claim the paint to a great extent and damage.
  • Anhand der folgenden Figuren sollen nun das erfindungsgemässe Verfahren, die erfindungsgemässe Vorrichtung und die durch das erfindungsgemässe Verfahren hergestellte Aluminiumdose detailliert beschrieben werden. With reference to the following figures, the inventive method, the inventive apparatus and the aluminum can manufactured by the inventive method will now be described in detail. Dabei zeigen: They show:
  • Figur 1 Figure 1
    eine schematische Übersicht über die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens; a schematic overview of the individual process steps of the inventive method;
    Figur 2 a und b Figure 2 a and b
    eine detaillierte Darstellung für den Verfahrensschritt des Gewinderollens als Draufsicht auf die Dose und die verwendeten Werkzeuge vor (Fig. 2a) und während (Fig 2b) dem Gewinderollen; (Fig. 2a), a detailed illustration for the process step of thread rolling as a plan view of the can and the tools used before and during (Figure 2b), the threaded rollers;
    Figur 3 a und b Figure 3 a and b
    wie Figuren 2a und 2b, aber als Schnitt entlang der Rotationsachse der Dose; as 2a and 2b, but as a section along the axis of rotation of the can;
    Figur 4 Figure 4
    eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung, geschnitten entlang der Rotationsachse der zu bearbeitenden Dose; a schematic illustration of an exemplary embodiment of the inventive device, taken along the axis of rotation of the can to be processed;
    Figur 5 Figure 5
    eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Aluminiumdose entlang ihrer Rotationsachse geschnitten. an aluminum can manufactured by the process of this invention taken along its axis of rotation.
  • Figur 1 zeigt die prinzipiellen Verfahrensschritte des erfindungsgemässen Verfahrens. Figure 1 shows the basic method steps of the inventive method. Dabei ist das Verfahren als Verfahrens-Blockschema dargestellt und darunter schematisch die durch die einzelnen Verfahrensschritte erzeugten Formveränderungen an der Dose, und zwar als Draufsicht und als Längsschnitt durch den Halsteil der Dose. Thereby, the method is illustrated as a process-block diagram schematically including those produced by the individual process steps shape changes to the can, as a plan view and as a longitudinal section through the neck portion of the can.
  • Aus flachen, meist runden Stücken einer tiefziehfähigen oder fliesspressbaren Aluminniumlegierung werden in bekannter Weise durch Tiefziehen, durch Tiefziehen und zusätzliches Abstrecken oder durch Fliesspressen zylindrische Dosen hergestellt. Of flat, generally circular pieces of deep-drawable or-mouldable Aluminniumlegierung cylindrical cans are prepared in known manner by deep-drawing, deep drawing and additional ironing or by extrusion. Dabei soll die Wandstärke der Dose maximal 20% der Steigung des für die Dose vorgesehenen Gewindes messen. In this case, to measure a maximum of 20% of the pitch of the thread provided for the socket, the wall thickness of the can.
  • Nach dem Ziehen, Ziehen und Abstrecken oder Fliesspressen werden die Dosen zur Entfernung des für das Ziehen notwendigen Gleitmittels gereinigt. After drawing, drawing and ironing or impact extrusion, the cans are cleaned to remove the need for drawing lubricant. Dann werden sie in einem ersten Schritt des erfindungsgemässen Verfahrens A (Lackierung) innen und aussen lackiert und eventuell bedruckt, solange sie eine zylindrische Form haben. They are then in a first step of the inventive method A (coating) coated inside and outside, and possibly printed, as long as they have a cylindrical shape. Die verwendeten Lacke sind beispielsweise Polyester- oder Epoxiphenollacke. The paints used are, for example, polyester or Epoxiphenollacke. Sie werden für erhöhte Flexibilität, für erhöhte Haftfähigkeit und für bessere Gleiteigenschaften mit einem oder mehreren Zusatzstoffen, die dem Fachmann als Weichmacher, Katalyten und Gleitmittel bekannt sind, versetzt. They are used for increased flexibility, for increased adhesion and better sliding properties with one or more additives which are known in the art as plasticizers, the catholyte and lubricants, are added. Die für die Lackierung verwendeten Vorrichtungen entsprechen bekannten derartigen Vorrichtungen, mit denen der Innenlack durch Versprühen, der Aussenlack mit einer entsprechenden Rolle aufgetragen wird. The devices used for the coating correspond to known such devices, with which the inner coat is applied by spraying, the outer coat with a corresponding role. Nach dem Lackieren werden die Lacke entsprechend getrocknet und polymerisiert. After painting, the coatings are dried accordingly and polymerized.
  • Für die folgenden Verfahrensschritte werden die Dosen auf einen Drehtisch aufgespannt, durch dessen schrittweise Drehung sie in den Bereich aufeinanderfolgender Werkzeuge geführt werden, die auf einer Werkzeugplatte montiert sind. For the following steps, the cans are clamped on a turntable, they are led into the region of successive tools through its stepwise rotation, which are mounted on a tool plate. Eine entsprechende Vorrichtung ist beispielsweise in der CH-Patentschrift 394'998/65 (Lechner) beschrieben und wird als bekannt vorausgesetzt. A corresponding device is described, for example, in Swiss Patent 394'998 / 65 (Lechner) and is assumed to be known.
  • In zwei folgenden Verfahrensschritten B und C wird jede Dose stufenweise eingezogen, wobei die beiden Verfahrensschritte je nach Durchmesser der Dose, je nach gewünschter Dosenform und je nach Material aus verschieden vielen, effektiven Einziehschritten mit verschiedenen Werkzeugen bestehen können. In two following steps B and C, each can is gradually retracted, the two process steps can be made with various tools depending on the diameter of the can, depending on the desired doses and shape depending on the material of a different number, effective Einziehschritten. Beim ersten Einziehen B erhält die Dose eine verengende Schulter und ein im wesentlichen zylinderförmiges erstes Halsstück 10, beim zweiten Einziehen C wird an das erste Halsstück 10 ein zweites, engeres im wesentlichen zylindrisches Halsstück 20 angeschlossen. In the first drawing B the can receives a narrowing shoulder and a substantially cylindrical neck portion 10 first, the second retracting C a second, narrower substantially cylindrical neck portion 20 is connected to the first throat 10 degrees. Der Aussendurchmesser d₁ des ersten Halsstückes 10 entspricht dabei im wesentlichen dem Aussendurchmesser des zu erstellenden Gewindes, der Aussendurchmesser d₂ des zweiten engeren Halsstückes 20 ist wenig kleiner als der Kerndurchmesser d₃ des zu erstellenden Gewindes. The outer diameter d₁ of the first neck portion 10 corresponds substantially to the outer diameter of the thread to be produced, the external diameter d₂ of the second narrow neck portion 20 is slightly smaller than the core diameter d₃ of the thread to be created.
  • Die Form der eingezpogenen Schulter ist für das erfindungsmässige Verfahren nicht relevant. The shape of the eingezpogenen shoulder is not relevant to the invention, regular procedure. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Dose ohne Schulter, also eine im wesentlichen zylindrische Dose mit einem Gewinde zu versehen. Of course, it is also possible for a can without shoulder, so to provide a substantially cylindrical socket with a thread. In einem solchen Falle entfällt der Verfahrensschritt B. In such a case the process step B. deleted
  • Verfahren und Werkzeuge zum Einziehen von Aluminiumdosen sind dem Fachmann bekannt. Methods and tools for drawing aluminum cans are known in the art. Er kann sie auch für das Einziehen zu der beschriebenen Halsform durchaus adaptieren, sodass sie an dieser Stelle nicht beschrieben werden müssen. He can also for feeding to the described necking quite adapt, so they need not be described at this point.
  • In einem folgenden Verfahrensschritt D wird auf das erste Halsstück 10 oder auf den dem zweiten Halsstück 20 zugewandten Teil des ersten Halsstückes 10 ein Gewinde 30 aufgerollt. In a subsequent method step D is rolled on the first neck portion 10 or to the second neck portion 20 facing portion of the first neck portion 10 is a threaded 30th Das Gewinde wird erzeugt durch eine um den äusseren Umfang des ersten Halsstückes 10 abrollende Gewinderolle, die gegen eine quasi stationäre Gewindeschablone im Innern des Halses gedrückt wird. The thread is produced by a rolling around the outer periphery of the first neck portion 10 thread roller which is pressed against a quasi-stationary thread template in the interior of the neck. Das Gewinde wird also von der Aussenseite des Halses gegen innen gedrückt, sodass der Aussendurchmesser des fertig gerollten Gewindes dem ursprünglichen Halsdurchmesser d₁ entspricht. The thread is thus pressed from the outer side of the neck towards the inside, so that the outer diameter of the finished rolled thread corresponds to the original throat diameter d₁. Sein Kerndurchmesser d₃ ist um weniges grösser als der Aussendurchmesser d₂ des zweiten Halsstückes 20. Its core diameter d₃ to little greater than the external diameter d₂ of the second neck piece 20th
  • Das Gewinde läuft gegen das zweite Halsstück 20 aus, das heisst es erstreckt sich nicht bis zur Halskante. The thread runs out towards the second neck portion 20, that is, it does not extend to the neck edge. Dadurch wird verhindert, dass die Halskante durch das Gewinderollen aus ihrer exakt kreiszylindrischen Form deformiert wird. Characterized in that the neck edge is deformed by the thread rolling from their exactly circular cylindrical shape is prevented.
  • Die für den Verfahrensschritt D eingesetzte, erfindungsgemässe Vorrichtung wird im Zusammenhang mit den Figuren 2, 3 und 4 noch detaillierter beschrieben. The apparatus used for the process step D, according to the invention will be described in more detail in connection with Figures 2, 3 and 4. FIG.
  • In einem folgenden Verfahrensschritt E wird der Dosenhals abgelängt, beispielsweise unmittelbar über dem oberen Auslauf des Gewindes. In a following step E of the can neck is cut, for example, immediately above the upper outlet of the thread. Soll die Dose im Zusammenhang mit einer Handpumpe verwendet werden, muss die Verbindung zwischen Halskante und Pumpenanschluss dicht sein. If the box in connection with a hand pump are used, the connection between the neck edge and pump connection must be tight. Je nach verwendetem Dichtungstyp kann es vorteilhaft sein, die Stirnfläche des Dosenhalses gerade oder leicht schief auszugestalten. Depending on the type of seal, it may be advantageous to design the face of the can neck straight or slightly skewed. Verfahren und Vorrichtungen zum Ablängen von Dosenhälsen sind bekannt und müssen deshalb an dieser Stelle nicht beschrieben werden. Methods and apparatus for cutting doses necks are known and need not therefore be described here.
  • Um eine kontinuierliche, schnelle und ökonomische Produktion zu gewährleisten, ist es notwendig, die Verfahrensschritte B, C, D und E bei derselben Aufspannung der Dose durchzuführen. In order to ensure a continuous, rapid and economical production, it is necessary to perform the method steps B, C, D and E at the same setting of the can. Das heisst aber auch, dass die Verfahrensschritte sich einem Grundtakt, der durch eine entsprechende Produktionsmaschine gegeben ist, unterordnen müssen. This means, however, that the method steps have to be subordinate to a base clock, which is given by an appropriate production machine. Soll das Gewinde in einem derartigen Takt gerollt werden, bedeutet das bei einer heute üblichen Produktionsgeschwindigkeit von zwischen 100 und 200 Dosen pro Minute, dass für das Gewinderollen eine Zykluszeit von zwischen 0,6 und 0,3 Sekunden zur Verfügung steht, in der die Dose an den entsprechenden Ort bewegt, die Werkzeuge in Arbeitsposition gebracht werden und das Gewinde gerollt wird. Should the threads are rolled in such a cycle, that is, in a usual nowadays production speeds of between 100 and 200 cans per minute, that is available for the thread rolling a cycle time of from 0.6 to 0.3 seconds in which the can moved to the appropriate location, the tools are brought into working position and the thread is rolled.
  • Für den effektiven Vorgang des Gewinderollens steht eine Arbeitszeit von zwischen 0,035 und 0,07 sec zur Verfügung. For the effective operation of the thread rolling is a working time of from 0.035 to 0.07 sec is available.
  • Figuren 2a und b zeigen nun in einer Draufsicht im Detail das Verfahren und die Werkzeuge, die zum Rollen des Gewindes eingesetzt werden. Figures 2a and b show now in a top view in detail the method and the tools that are used for rolling the thread. Figur 2a zeigt die Werkzeuge vor dem Gewinderollvorgang, Figur 2b während dem Gewinderollvorgang. Figure 2a shows the tools in front of the thread rolling process, 2b during the thread rolling process.
  • Von der Dose ist nur die kreisringförmige Stirnfläche 21 des zweiten Halsstückes 20 mit dem Aussendurchmesser d₂ und das erste Halsstück 10 mit dem Aussendurchmesser d₁ dargestellt. Of the can, only the annular end face 21 of the second neck portion 20 is d₂ with the outer diameter and the first neck portion 10 is shown with the outer diameter d₁. Für den Gewinderollvorgang wird eine im wesentlichen zylinderförmige oder leicht kegelstumpfförmige Gewindeschablone 40 in den Dosenhals eingeführt. In the thread rolling process a substantially cylindrical or slightly frusto-conical thread template is inserted into the casing neck 40th Der grösste Durchmesser der Schablone ist derart, dass sie ohne Schwierigkeiten durch das zweite Halsstück 20 eingeführt werden kann. The largest diameter of the template is such that it can be inserted through the second neck portion 20 without difficulty. Auf ihrer Seitenfläche trägt die Schablone ein leicht verzerrtes, negatives Abbild 41 des zu rollenden Gewindes, das in dieser Draufsicht gestrichelt angedeutet ist. On its side surface the mask carries a slightly distorted, negative image 41 of the thread to be rolled, which is indicated by dashed lines in this plan view. Während dem Einführvorgang sind der Dosenhals und die Schablone koaxial angeordnet, das heisst ihre Drehachsen S und T fallen zusammen. During the insertion of the can neck and the template are arranged coaxially, that is, their axes of rotation S and T coincide.
  • Vorteilhafterweise gleichzeitig mit dem Einführen der Gewindeschablone in den Dosenhals wird ausserhalb des Dosenhalses eine Gewinderolle 50 positioniert, die derartig mit einer Gewindeform (ausgebildet als sich spiralförmig um die Rolle ziehender Wulst 51) ausgestaltet ist, dass sie, ohne achsial bewegt zu werden, das ganze Gewinde rollen kann. Advantageously, simultaneously with the insertion of the thread template in the can neck, a threaded roll 50 is positioned outside of the casing neck which such a thread form (formed as a spirally withdrawing the role bead 51) is designed such that it without being axially moved, the whole can roll thread. Beim Einführvorgang ist die Gewinderolle derart vom Hals beabstandet, dass sie diesen nicht berührt. During insertion, the thread roll is spaced from the neck, it does not touch them.
  • Für den effektiven Gewinderollvorgang werden nun die Schablone 40 und die Gewinderolle 50 durch Verschieben ihrer Achsen T und U derart gegeneinander bewegt, dass die Schablone 40 dort, wo aussen die Gewinderolle 50 positioniert ist, die Innenoberfläche des ersten Halsstückes berührt und die Gewindeform 51 der Gewinderolle 50 um die Gewindetiefe des zu rollenden Gewindes in das Halsmaterial gedrückt wird. For the effective thread rolling process now the template 40 and the thread roll 50 are moved in such a manner against each other by moving their axes T and U, that the template 40 where the outside, the thread roll 50 is positioned, contacting the inner surface of the first neck portion and the thread form 51 of the thread roll 50 is pressed to the thread depth of the thread to be rolled in the neck material. Gleichzeitig wird die Gewinderolle 50 auf dem Hals abgerollt und damit koordiniert die Rotationsachse der Schablone derart um die Rotationsachse der Dose gedreht, dass die Schablone immer dort am Hals anliegt und das Halsmaterial stützt, wo die Gewinderolle gerade abrollt. Simultaneously, the thread roll is rolled on the neck 50 and thus the axis of rotation of the template so about the rotational axis of the can coordinate rotated such that the template is applied always there at the neck and supports the neck material, where the thread roll straight rolls.
  • In diesem geschlossenen Zustand werden die beiden Werkzeuge mindestens einmal um den Dosenhals bewegt und so das Gewinde erzeugt. In this closed state, the two tools are at least once moved around the can neck and thus produces the thread.
  • Wenn das Gewinde gerollt ist, werden Schablone 40 und Gewinderolle 50 wieder in die für das Einführen beschriebene Position (Fig. 2a) gebracht und in achsialer Richtung von der Dose entfernt. If the thread is rolled stencil 40 and thread roll be placed and removed in the axial direction of the can 50 again in the manner described for the insertion position (Fig. 2a).
  • Beim Rollen des Gewindes wird die Gewinderolle 50 derart zwangsgesteuert abgerollt, dass die auf der Rolle abgerollte Umfangsstrecke grösser ist als die auf dem Hals abgerollte Umfangsstrecke. When rolling of the thread the thread roll is rolled in such a forced control 50 that the unwound on the roller circumferential distance is greater than the circumferential distance on the neck unrolled. Zwischen Gewinderolle und Hals entsteht dadurch ein Schlupf, sodass die Gewinderolle sich zwar in einer Richtung über den Halsumfang abrollt, dabei aber immer auch in der entgegengesetzten Richtung auf der Halsoberfläche rutscht. Between the threaded part and neck this creates a slip, so that although the thread roll rolls in one direction across the neck circumference, but always slips in the opposite direction on the neck surface. Durch diesen Schlupf, durch den eine Kraft entgegen der Bewegungsrichtung der Gewinderolle 50 auf das Halsmaterial entsteht, wird verhindert, dass die Rolle das Halsmaterial vor sich her aufstaut und in Abrollrichtung verschiebt. Due to this slip, through which a force is generated against the direction of movement of the thread roll 50 on the neck material is prevented that the roller dams up the neck of material in front of it and moves in the rolling direction.
  • Da der Umfang der Gewindeschablone 40 kleiner ist als der Innenumfang des ersten Halsstückes 10, das sie während dem Gewinderollvorgang abzustützen hat, entsteht auch zwischen der Schablone 40 und der Innenoberfläche des ersten Halsstückes 10 ein Schlupf, derart, dass die Schablone 40 auf der Halsinnenoberfläche in der Bewegungsrichtung der Gewinderolle 50 rutscht. Since the circumference of the thread template 40 is smaller than the inner periphery of the first neck portion 10, which has support during the thread rolling process, is also formed between the template 40 and the inner surface of the first neck portion 10, a slip, such that the mask 40 on the neck inner surface in the direction of movement of the thread roll 50 slips.
  • Durch diesen beidseitigen Schlupf ergeben sich die besonders vorteilhaften Verfahrensumstände, die dazu führen, dass der Rundlauf des Gewindes gewährleistet ist und dass die Lackierung der Dose nicht verletzt wird. Through this two-sided slip the particularly advantageous process conditions that result in the smooth running of the thread is ensured and that the paint of the can is not violated arise. Das Rutschen der Gewinderolle und der Schablone hinterlässt auf dem Lack Spuren, die als leichte Oberflächenveränderungen der Lackierung im Gebiete des Gewindes erkennbar sind. The slides of the thread roll and the template leaves on the paint traces that can be seen as a slight surface changes the paint in areas of the thread.
  • Figuren 3a und 3b zeigen entsprechend den Figuren 2a und 2b die für den Gewinderollvorgang eingesetzten Werkzeuge vor (Fig. 3a) und während (Fig. 3b) dem Gewinderollvorgang, und zwar als Schnitt entlang der Rotationsachse der Dose, wobei nur die eine Seite des Dosenhalses dargestellt ist. Figures 3a and 3b show, respectively, Figures 2a and 2b, the tools used for the thread rolling process before (Fig. 3a) and during (Fig. 3b) the thread rolling process, as a section along the axis of rotation of the can, wherein only one side of the casing neck is shown. In diesen Figuren sind die Ausgestaltungen der Gewindeschablone 40 und der Gewindeform 51 der Gewinderolle 50 deutlich sichtbar. In these figures, the embodiments of the thread template 40 and the thread form 51 of the thread roller 50 are clearly visible. Die Gänge 41 der Gewindeschablone brauchen der Form des fertigen Gewindes nur in der Gangtiefe und der Steigung zu entsprechen, sollen aber da, wo sie mit der verformten Innenoberfläche in Berührung kommen, keine scharfen Kanten aufweisen. The gears 41 of the thread template need the shape of the finished thread only in the junction depth and slope to correspond to, but are where they come into contact with the deformed interior surface having no sharp edges. Die Gewindeform 51 der Gewinderolle 50 hingegen muss in ihrer Form der Gangform des zu erstellenden Gewindes entsprechen. The thread form 51 of the thread roller 50, however, must correspond in shape to the passage shape of the thread to be created. Vorteilhafterweise ist die Gewindeschablone 40 derart ausgestaltet, dass sie nicht nur die Innenoberfläche des ersten Halsstückes 10, sondern auch mindestens teilweise die Innenoberfläche des zweiten Halsstückes 20 stützt, obschon darauf kein Gewinde gerollt wird. Advantageously, the thread template 40 is designed such that it not only supports the inner surface of the first neck portion 10 but also at least partially the inner surface of the second neck portion 20, although it no thread is rolled.
  • Figur 4 zeigt schematisch die erfindungsrelevanten Teile einer Vorrichtung zum Gewinderollen an Dosen in einer beispielhaften Ausführungsform. Figure 4 schematically shows the invention-relevant parts of an apparatus for thread rolling of doses in an exemplary embodiment. Die Figur ist ein Schnitt entlang der Rotationsachse S der Dose. The figure is a section along the rotation axis S of the can. Von der Dose sind die beiden Halsstücke 10 und 20 sichtbar. From the can, the two neck portions 10 and 20 are visible. Die Gewindeschablone 40 und die Gewinderolle 50 sind in einer Position, die ihrer Position in den Figuren 2b und 3b entsprechen. The thread template 40 and the thread roll 50 are in a position corresponding to its position in Figures 2b and 3b. Die Achse T der Schablone 40 liegt nicht auf der Rotationsachse S der Dose, die Gewinderolle 50 drückt in das Halsmaterial. The axis T of the template 40 is not on the rotation axis S of the can, the threaded roller 50 pressed into the neck material.
  • Dargestellt sind vor allem die Mittel 60, mit deren Hilfe der Schlupf zwischen der Gewinderolle 50 und dem Dosenhals erzeugt wird. Shown are especially the means 60 is generated with the aid of which the slip between the threaded roller 50 and the can neck. Es handelt sich dabei um einen Zahnkranz 61, der an der Welle 42 der Schablone 40 angebracht ist, und einen in diesem Zahnkranz 61 laufenden, zweiten Zahnkranz 62, der an der Gewinderolle 50 angebracht ist. This is to a ring gear 61 which is mounted on the shaft 42 of the template 40, and a current in this ring gear 61, second ring gear 62 which is attached to the thread roll 50th Wird nun die Achse U der Gewinderolle 50 um die Achse T der Schablone 40 bewegt, rollt sich die Gewinderolle durch den Zahnantrieb 60 zwangsgesteuert auf dem Dosenhals ab. Now, the axis U of the thread roll 50 moves about the axis T of the template 40, the thread rolling rolls through the drive gear 60 positively controlled from on the can neck. Da der Abwälzradius r der Gewinderolle 50 auf dem Dosenhals kleiner ist als der Wälzradius R des Zahnkranzes 61 entsteht zwischen Gewinderolle 50 und Dosenhals ein Schlupf und zwar derart, dass die Gewinderolle 50 auf dem Halsmaterial gegen ihre Ablaufrichtung rutscht. Since the passed-on radius r of the threaded roller 50 on the can neck is smaller than the pitch radius R of the ring gear 61 is formed between the threaded roller 50 and can neck, a slip in such a way that the thread roll 50 slips on the neck material against its flow direction.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die beiden Radien r und R derart zu wählen, dass R : r ≧ 1,1 ist. It has proved advantageous to select the two radii r and R such that R: r ≧ 1.1.
  • In der Figur nicht dargestellt sind die Antriebe für die achsiale Bewegung der Vorrichtungsteile vor und nach dem effektiven Gewinderollvorgang und für die Drehbewegung der Gewinderolle 50 um den Dosenhals und die damit gekoppelte Kreisbewegung der Achse T. Für die achsiale Bewegung wird vorteilhafterweise die getaktete Bewegung der Werkzeugplatte, auf der auch die Werzeuge für die anderen Verfahrensschritte montiert sind, ausgenutzt. In the figure, not shown, the drives for the axial movement of the device parts before and is increased by the can neck and the coupled thereto circular movement of the axis T. For the axial movement after the effective thread rolling operation and for the rotational movement of the thread roll 50, advantageously, the clocked movement of the tool plate , on the TOOLS are mounted for the other process steps used.
  • Die Kreisbewegung der Gewinderolle wird beispielsweise mit einem Riemenantrieb angetrieben. The circular movement of the thread roll is driven, for example, with a belt drive.
  • Die Koppelung der Bewegung der Gewinderolle 50 und der Achse T der Schablone 40 sowie die Steuerung der relativen Bewegung der beiden Achsen T und U vor und nach dem effektiven Gewinderollvorgang können durch entsprechende asymmetrische Keilanordnungen realisiert werden, wobei die relative Bewegung der beiden Achsen durch eine relative Bewegung in achsialer Richtung dieser Keilanordnungen realisiert wird. The coupling of the movement of the threaded roller 50 and the axis T of the mask 40 as well as the control of the relative movement of the two axes T and U before and after the effective thread rolling process can be realized by corresponding asymmetric wedge formations, wherein the relative movement of the two axes relative by a movement is realized in the axial direction of this wedge formations.
  • Die Bewegung der Achse T um die Achse S kann derart realisiert sein, dass die Achse T einen Zylindermantel um die Achse S beschreibt, oder aber dass die Achse T einem Kegel um die Achse S beschreibt. The movement of the axis T around the axis S may be implemented such that the axis T of a cylinder shell around the axis S describes, or that the T axis describes a cone about the axis S. Für den Fall der Zylinderbewegung muss die Schablone 40 zylinderförmig, für den Fall der Kegelbewegung muss die Schablone 40 entsprechend kegelstumpfförmig, mit in die Dose weisendem verjüngtem Ende ausgestaltet sein. In the case of the cylinder movement, the template 40 has a cylindrical shape, for the case of the conical movement, the mask 40 must correspondingly frustoconical, be designed with weisendem in the socket tapered end.
  • Figur 5 zeigt eine mit einer Handpumpe 70 verschlossene Dose, an der nach dem erfindungsgemässen Verfahren ein Gewinde angebracht wurde. Figure 5 shows a sealed with a hand pump 70 can, on the according to the inventive method, a thread was attached. Das Gewinde kann jeder Norm für derartige Gewinde entsprechen, beispielsweise der Euronorm. The thread may correspond to any standard for such thread, such as Euro standard. Es zeigt sich, dass Gewinde, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt werden, eine Genauigkeit von ca. ±0,1mm aufweisen, eine Genauigkeit, die die Genauigkeit entsprechender Kunststoff- oder Glasgewinde weit übersteigt. It turns out that thread, which are produced according to the inventive method have an accuracy of about ± 0.1mm, an accuracy that exceeds the accuracy of appropriate plastic or glass thread far. Aus diesem Grunde ist es auch, wie in der Figur 5 dargestellt, nicht notwendig, durch einen entsprechenden Einstich am der Schulter zugewandten Ende des Dosenhalses die Zentrierung der aufgeschraubten Pumpe zu verbessern. For this reason, it is as shown in the figure 5, it is unnecessary facing by a corresponding recess at the shoulder end of the can neck to improve the centering of the mounted pump. Die Form des Dosenboders ist für das erfindungsgemässe Verfahren nicht relevant. The shape of the can Boders is not relevant to the inventive method. Die dargestellte Dose weist beispielsweise einen nach innen gewölbten Boden auf. The box illustrated example has a inwardly curved bottom.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung von Aluminiumdosen mit Gewinde, insbesondere von innen und aussen lackierten Aluminiumdosen mit Gewinde, durch Herstellung einer zylindrischen Dose mittels Tiefziehen, Tiefziehen und Abstrecken oder Fliesspressen, durch Lackieren der zylindrischen Dose und nachfolgendes Einziehen, Gewinderollen und Ablängen dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrersschritte Einziehen, Gewinderollen und Ablängen alle bei derselben Aufspannung der Dose durchgeführt werden und dass beim Rollen des Gewindes die Werkzeuge derart geführt werden, dass zwischen Werkzeugen und Dosenmaterial ein Schlupf entsteht. A process for the production of aluminum cans with a thread, in particular from inside and outside lacquered aluminum cans with a thread, by producing a cylindrical can by means of deep drawing, deep drawing and ironing or impact extrusion, by varnishing the cylindrical can and subsequent drawing in, thread rolling and cutting to length characterized in that the Verfahrersschritte drawing in, thread rolling and cutting to length to be carried out at the same setting of the can and that all the tools are guided in such a way during rolling of the thread, that a slip occurs between the tools and cans material.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde zwischen einer im Hals positionierten Gewindeschablone (40) und einer um den Hals abrollenden Gewinderolle (50) gerollt wird, wobei die Gewinderolle (50) das Halsmaterial in die Schablone (40) presst und die Schablone (40) den Hals lediglich stützt. A method according to claim 1, characterized in that the thread between a device positioned in the neck thread template (40) and a rolling around the neck thread roll (50) is rolled, wherein the thread roll (50) presses the neck material into the template (40) and the template (40) only supports the neck.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinderolle (50) derart zwangsgesteuert um den Hals abgerollt wird, dass zwischen Halsmaterial und Gewinderolle (50) ein Schlupf erzeugt wird. A method according to claim 2, characterized in that the thread roll (50) is forcibly controlled is rolled around the neck that between the neck material and the thread roll (50), a slip is generated.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewinderolle (50) auf dem Hals entgegen ihrer Abrollrichtung rutscht. A method according to claim 3, characterized in that the thread roll (50) slides on the neck in opposition to its rolling direction.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass während dem Gewinderollen zwischen der Schablone (40) und der Innenoberfläche des Halses ein Schlupf entsteht. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that during the thread rolling between the template (40) and the inner surface of the neck, a slip is produced.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (40) auf der Halsinnenoberfläche in der Richtung der Abrollbewegung der Gewinderolle (50) rutscht. A method according to claim 5, characterized in that the template (40) on the neck inner surface in the direction of the rolling movement of the thread roller (50) slips.
  7. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Lackieren der Dosen Lacke verwendet werden, die durch Zusatzstoffe derart modifiziert sind, dass sie eine erhöhte Haftfähigkeit, erhöhte Flexibilität und verbesserte Gleiteigenschaften aufweisen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that lacquers are used for coating of cans, which are modified by additives in such a way that they have an increased adhesiveness, increased flexibility and improved sliding characteristics.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe Katalyten, Weichmacher und/oder Gleitmittel sind. A method according to claim 7, characterized in that the additives are catalytic substances, plasticizers and / or lubricants.
  9. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Gewinderollen die Dose zu mindestens einem, im wesentlichen zylindrischen Halsstück (20) eingezogen wird und dass der Aussendurchmesser dieses Halsstückes im wesentlichen dem Kerndurchmesser des zu rollenden Gewindes entspricht. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the can is drawn in to at least one, substantially cylindrical neck portion (20) before the thread rolling and that the outer diameter of this neck portion essentially corresponds to the core diameter of the thread to be rolled.
  10. Vorrichtung zum Rollen von Gewinden an lackierten Aluminiumdosen nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gewindeschablone (40) für die Abstützung des Halses von innen, eine Gewinderolle (50) für das Rollen des Gewindes von aussen aufweist und dass sie ferner Steuermittel aufweist, die die Bewegung der Schablone (40) und der Gewinderolle (50) koordinieren und die Bewegungen der Werkzeuge derart ablaufen lassen, dass zwischen Dosenhals und Werkzeugen ein Schlupf entsteht. Apparatus for rolling threads on varnished aluminum cans according to the method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises a screw-pitch gauge (40) for supporting the neck from the inside, a thread roll (50) for rolling the thread from the outside and that it further comprises control means which coordinate the movement of the template (40) and the thread roll (50) and run in such a way, the movements of the tools that a slip occurs between the can neck and tools.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel zum Erzeugen des Schlupfs aus einem Zahnkranz (61) auf der Welle (42) der Schablone (40) und einem Zahnkranz (62) auf der Gewinderolle (50) bestehen und dass der Wälzkreis des Zahnkranzes (61) auf der Welle (42) der Schablone (40) grösser ist als der Abwälzkreis der Gewinderolle (50) auf dem Dosenhals. Device according to claim 10, characterized in that the control means for generating the slip of a ring gear (61) on the shaft (42) of the template (40) and a ring gear (62) on the thread roll (50) are made and that the pitch circle of the the ring gear (61) on the shaft (42) of the template (40) is greater than the Abwälzkreis of the thread roll (50) on the can neck.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (R) des Wälzkreises des Zahnkranzes (61) sich zum Abwälzradius (r) der Gewinderolle (50) auf dem Dosenhals derart gewählt sind, dass R : r ≧ 1,1 ist. Device according to claim 11, characterized in that the radius (R) of the pitch circle of the ring gear (61) to the passed-on radius (r) of the thread roll (50) are selected on the casing neck in such a way that R: r ≧ 1.1 is.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel zur Koordination der radialen Bewegung der Schablone (40) und der Gewinderolle (50) Keilsysteme und Mittel zur Erzeugung einer relativen Achsialbewegung dieser Keilsysteme gegeneinander aufweisen. Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the control means for coordinating the radial movement of the template (40) and the thread roller (50) wedge systems and means for producing a relative axial movement of these systems have wedge against each other.
  14. Lackierte Aluminiumdose mit Gewinde, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Gegend des Gewindes auf der Lackoberfläche Rutschspuren der Werkzeuge zum Rollen des Gewindes aufweist. Lacquered aluminum can with thread, produced by the method according to one of claims 1 to 9, characterized in that it comprises in the area of the thread on the paint surface slip traces of tools for rolling the thread.
  15. Aluminiumdose nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde gegen die Dosenseite in ein Hals oder Dosenteil ausläuft, dessen Aussendurchmesser (d₁) dem Aussendurchmesser des Gewindes entspricht. The aluminum can of claim 14, characterized in that the thread against the can side in a neck or socket part expires, the outside diameter (d₁) corresponding to the outer diameter of the thread.
  16. Aluminiumdose nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde gegen die Halsöffnung in ein Halsstück (20) ausläuft, dessen Aussendurchmesser (d₂) im wesentlichen dem Kerndurchmesser des Gewindes entspricht. The aluminum can of claim 12, characterized in that the thread against the neck opening in a neck (20) expires (d₂) substantially corresponding to the outer diameter of the core diameter of the thread.
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