EP1153840B1 - Verfahren zum Herstellen eines Ringteils aus Blech für einen Dosendeckel - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Ringteils aus Blech für einen Dosendeckel Download PDF

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EP1153840B1 EP01105859A EP01105859A EP1153840B1 EP 1153840 B1 EP1153840 B1 EP 1153840B1 EP 01105859 A EP01105859 A EP 01105859A EP 01105859 A EP01105859 A EP 01105859A EP 1153840 B1 EP1153840 B1 EP 1153840B1
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coating
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lid
along
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ThyssenKrupp Rasselstein GmbH
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Rasselstein Hoesch GmbH
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    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
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    • B21D51/44—Making closures, e.g. caps
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/16—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops
    • 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
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/702—Overbending to compensate for springback

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a ring part from sheet metal for a Can lid.
  • This method has a number of disadvantages.
  • laser welding the Made of an organic material, heat-sealable coating that is on the Outside of the pipe is destroyed. Combustion products of the coating get into the melt flow of the weld and cause a carbon enrichment in the Weld seam, which is associated with a hardening of the weld seam.
  • the hardening of the Seam is four to five times the hardness of the base material.
  • the Burning of the coating takes place explosively, causing holes in the Weld seam arise.
  • To ensure the sealability in the weld area is it is necessary to repair the weld area with a new coating.
  • Another disadvantage is that the high hardness of the weld seam the formability reduced and leads to increased wear of the forming tools.
  • FIG. 1 shows a ring part 1 with an outer flange 2 for not receiving one illustrated can body.
  • a cylindrical section closes on the outer flange 2 3, which merges into a radially inwardly extending annular surface, which acts as a support surface 4 serves for a tear film 5.
  • a curl 6 adjoins this bearing surface 4. This section is rolled up to form the curl 6.
  • the top of the ring part 1 is coated with a heat-sealable coating 7. This coating is thus also found on the top of the bearing surface 4, with which one flat heat seal 8 is achieved with the tear film 5.
  • the bottom of the Tear film 5 can also be coated with a heat-sealable coating 9, which also achieves a heat seal 10 with the curl 6. With that the Can contents protected from the bare end 11 of the curl 6.
  • the other side of the Ring part 1 and the tear film 5 are provided with a lacquer layer 12 and 13, respectively. It should it is a sealable lacquer.
  • a flat sheet metal part is formed into a cylindrical tube 14, wherein the flat sheet metal part is pulled by means of clamping jaws 15 over a cylinder 16, whereby the axially extending edges 17 are pressed against each other.
  • the heat sealable Coating 7 is located on the inside.
  • the axially extending edges 17 are connected by means of a laser beam 19 Cooling plate 18 prevents the coating 7 from being destroyed in the region of the seam 20.
  • the pipe 14 is divided into pipe sections as described in DE 43 32 306 A1.
  • FIG. 3 shows a pipe section 21 to be formed into a ring part 1 internal coating 7.
  • a pipe section 21 is attached to the top molded conical widening 22.
  • the drawn section with 23 is designated.
  • the cylindrical Section 3 is the cylindrical Section 3 in place. The resulting molded part is shown in FIG. 6.
  • the conical widening 21 becomes an annular flange 24 towards the outside formed and the outer flange 2 is formed, which serves to accommodate the can body.
  • the inner end is simultaneously folded down, with which the support surface 4 is formed becomes.
  • the folded end is rolled up according to Figure 9 and forms the Enrollment 6.
  • the cylindrical tube 14 is provided with beads 25, the tube is then divided into pipe sections 21A, the subdivision in each case Area of a bead increase and a bead recess.
  • the upper region is flared and the lower region formed radially inwards.
  • the subsequent processing steps correspond to the Figures 7 to 9.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Ringteils aus Blech für einen Dosendeckel.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise in der DE 43 32 306 A1 beschrieben. Hierbei wird ein ebenes Blechteil, das an einer Seite eine heißsiegelfähige Beschichtung aufweist, zu einem zylindrischen Rohr umgeformt, bei welchem sich die Beschichtung auf der Rohraußenseite befindet. Die axial verlaufenden Ränder des Rohres werden zusammengepreßt und miteinander verschweißt, was mittels eines Laserstrahls erfolgt und zur Bildung einer Stumpfstoßschweißnaht führt. Das Rohr wird sodann in gleich lange Rohrabschnitte bzw. Zargen unterteilt. Jede Zarge wird zu einem Ringteil umgeformt und zwar außen zur Bildung eines Außenbördels, der zur Aufnahme des Dosenrumpfes dient. Innenseitig wird eine Einrollung angebracht, deren Oberseite als Auflagefläche zum Anbringen einer Aufreißfolie dient. Diese Auflagefläche weist die heißsiegelfähige Beschichtung auf, so daß die Aufreißfolie mit dieser Auflagefläche versiegelt werden kann.
Dieses Verfahren ist mit einer Reihe von Nachteilen behaftet. Beim Laserschweißen wird die aus einem organischen Material bestehende heißsiegelfähige Beschichtung, die sich auf der Außenseite des Rohres befindet, zerstört. Verbrennungsprodukte der Beschichtung geraten in den Schmelzfluß der Schweißnaht und bewirken einen Kohlenstoffanreicherung in der Schweißnaht, womit eine Aufhärtung der Schweißnaht verbunden ist. Die Aufhärtung der Naht beträgt das Vier- bis Fünffache im Vergleich zur Härte des Grundwerkstoffes. Die Verbrennung der Beschichtung findet explosionsartig statt, wodurch Löcher in der Schweißnaht entstehen. Um die Siegelfähigkeit im Schweißnahtbereich zu gewährleisten, ist es erforderlich, den Schweißnahtbereich durch eine neue Beschichtung zu reparieren. Weiterhin ist von Nachteil, daß die hohe Härte der Schweißnaht die Umformfähigkeit verringert und zu einem erhöhten Verschleiß der Umformwerkzeuge führt.
Es besteht die Aufgabe, das Verfahren so auszubilden, daß bei leichter Verformbarkeit des Blechteils eine heißsiegelfähig beschichtete Auflagefläche für die Aufreißfolie geschaffen wird.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1:
einen Schnitt durch einen Dosendeckelrand;
Figur 2:
eine Darstellung des Verschweißens eines Blechteils;
Figuren 3 bis 9:
eine Darstellung der aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte zur Herstellung des Ringteils;
Figur 10:
eine Ausführungsvariante der Verarbeitung eines zylindrischen Rohrs und
Figuren 11 und 12:
Verfahrensvarianten der in den Figuren 3 bis 6 dargestellten Verfahrensschritte.
Die Figur 1 zeigt ein Ringteil 1 mit einem Außenbördel 2 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Dosenrumpfes. An den Außenbördel 2 schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 3 an, der in eine radial nach innen verlaufende Ringfläche übergeht, die als Auflagefläche 4 für eine Aufreißfolie 5 dient. An diese Auflagefläche 4 schließt sich eine Einrollung 6 an. Dieser Abschnitt ist zur Bildung der Einrollung 6 nach oben eingerollt.
Die Oberseite des Ringteils 1 ist mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung 7 beschichtet. Diese Beschichtung findet sich somit auch auf der Oberseite der Auflagefläche 4, womit eine flächige Heißversiegelung 8 mit der Aufreißfolie 5 erreicht wird. Die Unterseite der Aufreißfolie 5 kann ebenfalls mit einer heißsiegelfähigen Beschichtung 9 beschichtet sein, womit auch eine Heißversiegelung 10 mit der Einrollung 6 erreicht wird. Damit wird der Doseninhalt vom blanken Ende 11 der Einrollung 6 geschützt. Die jeweils andere Seite des Ringteils 1 und der Aufreißfolie 5 sind mit einer Lackschicht 12 bzw. 13 versehen. Es sollte sich hierbei um einen siegelfähigen Lack handeln.
Gemäß Figur 2 wird ein ebenes Blechteil zu einem zylindrischen Rohr 14 umgeformt, wobei das ebene Blechteil mittels Klemmbacken 15 über einen Zylinder 16 gezogen wird, wodurch die axial verlaufenden Ränder 17 gegeneinander gepreßt werden. Die heißsiegelfähige Beschichtung 7 befindet sich hierbei auf der Innenseite. Längs der Ränder 17 weist der Zylinder 16 eine Kühlplatte 18 auf, längs der innenseitig ein Kühlmedium fließt. Die Verbindung der axial verlaufenden Ränder 17 erfolgt mittels eines Laserstrahls 19. Durch die Kühlplatte 18 wird verhindert, daß im Bereich der Naht 20 die Beschichtung 7 zerstört wird. Durch entsprechende Steuerung des Laserstrahls 19 kann erreicht werden, daß die Beschichtung 7 im Bereich der Naht 20 anschmilzt, so daß die Naht 20 innenseitig durch die Beschichtung 7 flüssigkeitsdicht abgedeckt ist. Das Rohr 14 wird in Rohrabschnitte unterteilt, wie dies in der DE 43 32 306 A1 beschrieben ist.
Die Figur 3 zeigt einen in ein Ringteil 1 umzuformdenden Rohrabschnitt 21 mit innenliegender Beschichtung 7. Nach Figur 4 wird an diesen Rohrabschnitt 21 oben eine konische Aufweitung 22 angeformt. Im nächsten Schritt gemäß Figur 5 wird das untere Ende des Rohrabschnitts 21 radial nach innen eingezogen, wobei der eingezogene Abschnitt mit 23 bezeichnet ist. Zwischen der Aufweitung 22 und dem Abschnitt 23 ist der zylindrische Abschnitt 3 vorhanden. Das dann sich ergebende Umformteil ist in Figur 6 gezeigt.
Gemäß Figur 7 wird die konische Aufweitung 21 nach außen zu einem Ringflansch 24 umgeformt und der Außenbördel 2 angeformt, der zur Aufnahme des Dosenrumpfes dient. Das innere Ende wird gleichzeitig nach unten abgekantet, womit die Auflagefläche 4 gebildet wird. Das abgekantete Ende wird gemäß Figur 9 nach oben eingerollt und bildet die Einrollung 6.
Gemäß Figur 10 wird das zylindrische Rohr 14 mit Sicken 25 versehen, wobei das Rohr anschließend in Rohrabschnitte 21A unterteilt wird, wobei die Unterteilung jeweils im Bereich einer Sickenerhöhung und einer Sickenvertiefung erfolgt. Gemäß den Figuren 11 und 12 wird am Rohrabschnitt 21A der obere Bereich konisch aufgeweitet und der untere Bereich radial nach innen umgeformt. Die sich anschließenden Bearbeitungsschritte entsprechen den Figuren 7 bis 9.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Ringteils (1) aus Blech für einen Dosendeckel mit folgenden Schritten:
    a) Umformen eines ebenen Blechteils, das an einer Seite eine heißsiegelfähige Beschichtung (7) aufweist, zu einem zylindrischen Rohr (14), bei dem die Beschichtung (7) sich auf der Innenseite befindet,
    b) Zusammenpressen der axial verlaufenden Ränder (17) des Rohrs (14) zu einem Stumpfstoß und Anpressen einer Kühlplatte (18) gegen die Innenseite des Rohrs (14) längs der axial verlaufenden Ränder (17),
    c) Herstellen einer Stumpfstoßschweißnaht (20) längs der axial verlaufenden Ränder (17) mittels eines auf die Außenseite der Ränder (17) gerichteten Laserstrahls (19),
    d) Unterteilen des Rohrs (14) in gleich lange Rohrabschnitte (21),
    e) konisches Aufweiten des einen Endes jedes Rohrabschnitts (21),
    f) radiales Einziehen des anderen Endes jedes Rohrabschnitts (21) zur Bildung einer Auflagefläche (4) für eine Aufreißfolie (5) und
    g) Bördeln des konisch aufgeweiteten Endes zur Bildung eines Außenbördels (2) zur Aufnahme eines Dosenrumpfes.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Unterteilen des Rohrs (14) in Rohrabschnitte (21) am Rohr (14) Sicken (25) angebracht werden, die Unterteilung längs der Sickenvertiefungen und längs der Sickenerhöhungen erfolgt und der Bereich der Sickenerhöhung jedes Rohrabschnitts (21A) konisch aufgeweitet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der konischen Aufweitung (22) des einen Endes und dem radial nach innen umgeformten anderen Ende ein zylindrischer Abschnitt (3) belassen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innen an die Auflagefläche (4) sich anschließende Abschnitt nach unten abgekantet wird und der abgekantete Abschnitt nach oben eingerollt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrollen auf eine Weise erfolgt, bei welcher die Oberkante der Einrollung (6) in der Ebene der Auflagefläche (4) verläuft.
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