NL8220068A - Verbeterd uitgangsmateriaal voor stalen houders, werkwijze voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte houders eruit, alsmede volgens de werkwijze vervaardigde houders. - Google Patents

Description

- 1 -

PCT/N/31.135-Kp/Pf/vdM

Κίϋί,ιίΡ

Verbeterd uitgangsmateriaal voor stalen houders, werkwijze voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte houders eruit, alsmede volgens de werkwijze vervaardigde houders.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het vormen van bliklichamen uit e§n stuk staal en meer in het bijzonder op het vormen van bliklichamen uit een stuk staal door een werkwijze welke het trekken en strekken behelst van 5 koud gewalste staalplaat met een op tenminste e#n zijde galva-nisch aangebrachte dunne bekleding van een nikkel-zinklegering.

Het is algemeen bekend houders of blikken te vervaardigen en in het bijzonder blikken voor de verpakking van levensmiddelen en dranken, door een trek- en strekwerkwij-10 ze, waarbij een metaalplaatvoorraad van een rol gestanst wordt tot ronde ruwe plaatjes, welke aanvankelijk getrokken worden tot ondiepe bekers met zij- en bodemwanden van vrijwel gelijke dikte. De bekers kunnen daarop worden nagetrokken om hun diameter verder te verlagen en hun hoogte te vergroten, voordat 15 ze worden gestrekt op een stempel, of doom, met een externe diameter die vrijwel gelijk is aan de interne diameter van de bekers. De doom perst de bekers door een aantal strekring-matrijzen, waarvan de binnendiameters telkens kleiner zijn dan de buitendiameter van de erdoor passerende beker, zodat druk 20 tussen de betrokken strekringen en de doom in toenemende mate de dikte van de zijwand vermindert en het metaal langs de doom perst, zodat de hoogte van het bliklichaam toeneemt.

In het verleden werden moeilijkheden ondervonden bij de vervaardiging van getrokken en gestrekte bliklichamen 25 uit onbeklede, koud gewalste staalplaat. De aanzienlijke krachten die vereist zijn voor de strekbewerking leidden dik-wijls tot het scheuren van de dunner geworden zijwand, of tot het door de bodem duwen van de doom. Zo is het in het algemeen noodzakelijk gebleken op beide zijden van het basisstaal 30 een bekleding van een zachter metaal, zoals tin, aan te brengen als smerende bekleding, teneinde met succes de zijwan-den tot de gewenste dikte te kunnen strekken.

Hoewel tinplaat getrokken en gestrekt kan worden tot commercieel aanvaardbare houders, is een bekledingsdikte 8220068 - 2 - van 0,38-0,76 ^im op iedere zijde van de staalbasis in het al-gemeen aangenomen noodzakelijk te zijn voor het verkrijgen van de voor het strekken vereiste smering. Deze zware tinbekleding verhoogt niet alleen in sterke mate de kosten van de gerede 5 blikken, maar bovendien vertoont het tin de neiging te ver-vloeien of getrokken te worden van de toppen en afgezet te worden in de dalen van het oppervlak van de staalbasis gedu-rende de strekbewerking, met als resultaat dat de dikte van de tinbekleding op het gerede produkt in sterke mate varieert.

10 Deze beweging van het bekledingstin over het oppervlak staat in het algemeen bekend als "tinveeg" en kan een onaanvaardbaar voorkomen in een commercieel produkt veroorzaken. Een commercieel aanvaardbare vervanging van tinplaat, welke voldoende corrosiebescherming en gewenste strekeigenschappen van de zij-15 wand zou bieden voor de vervaardiging van getrokken en ge- strekte bliklichamen, is echter tot nu toe niet gevonden, hoe-wel grote inspanningen op dat gebied reeds zijn verricht. Met nikkel beklede, koud gewalste staalplaat is bijv. reeds ge-bruikt voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte blik-20 ken; het strekken van met nikkel bekleed staal biedt echter een aantal problemen, welke niet optreden bij het strekken van tinplaat en talloze factoren moeten binnen uiterst nauwe grenzen geregeld worden om getrokken en gestrekte bliklichamen op een commerciele basis uit een dergelijk met nikkel bekleed 25 staal te kunnen vervaardigen.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding wordt voorzien in een verbeterd uitgangsmateriaal voor een tinvrije stalen houder voor de vervaardiging van getrokken en gestrekte blikken. Het uitgangsmateriaal is een koud gewalste staal-30 plaat, zoals stort, met een dunne bekleding van een nikkel-zink(NiZn)-legering, welke op tenminste een zijde galvanisch is aangebracht. Getrokken en gestrekte bliklichamen die zijn vervaardigd uit het uitgangsmateriaal op commerciele persen met hoge snelheid, welke een verbeterde apparatuur omvatten, 35 hebben een goede kwaliteit als verpakking voor levensmiddelen en dranken. De slijtage van de strekringen is gering, zodat een verlengde levensduur van de apparatuur wordt bereikt.

De NiZn-bekleding op het basisstaalsubstraat 8220068 - 3 - heeft in het bijzonder een dikte in het gebied van ca. 0,013-0,13 yam en bij voorkeur bedraagt deze dikte ca. 0,025-0,075 yam. De bekleding is rijk aan nikkel en kan zink bevatten in het gebied van ca. 2-12 gew.%, bij voorkeur in het gebied van ca.

5 5-10 gew.%. De bekleding wordt aangebracht door een lopende lengte van het staalbasismateriaal door een gebruikelijk gal-vanisch nikkelbad, zoals een Watts-bad, te trekken, waaraan de gewenste hoeveelheid zink is toegevoegd, bij voorkeur in de vorm van zinksulfaat (ZnSO^.E^O). Het met NiZn-legering bekle-10 de staal wordt daarop chemisch behandeld om het wikkelen gemakkelijker te maken en de houdbaarheid van het materiaal te verhogen en de hechting van organische bekledingen, die door-gaans gebruikt worden bij de vervaardiging van houders, te bevorderen.

15 De met NiZn beklede en chemisch behandelde staalplaat wordt gesneden tot ronde ruwe plaatjes, welke aan-vankelijk tot bekers worden getrokken met zij- en bodemwanden met vrijwel gelijke dikte en daarop gestrekt tot goedkope houders, die geschikt zijn voor het verpakken van levensmidde-20 len en dranken. Het is duidelijk dat de getrokken bekers zowel door een enkele trekbewerking als ook door trekken en natrek-ken kunnen worden gevormd. De getrokken bekers worden gebracht op een cylindrische doom met een externe diameter, die over-eenkomt met de interne diameter van de gerede bliklichamen, 25 en door een samenstel van werktuigen geleid, dat bestaat uit een aantal axiaal op een lijn liggende op onderlinge afstand gelegen strekringmatrijzen. De diameter van de opening in de opvolgende ringmatrijzen is telkens geringer van de eerste tot de laatste ringmatrijs, terwijl iedere opening telkens enigs-30 zins kleiner is dan de uitwendige diameter van de buitenwand van de erdoor gevoerde houder. Elke ringmatrijs heeft een overwegend eonisch inleidgedeelte, dat wordt begrensd door een overwegend cylindrische contactrand, alsmede een naar buiten toe divergerend, in het algemeen conisch uitganggedeelte. Het 35 conische inleidgedeelte van iedere ringmatrijs heeft een halve kegelhoek, d.w.z. de hoek van het conische oppervlak ten op-zichte van de trekas van de werktuigset, in het gebied van ca. 6-8,5°, bij voorkeur ca. 7,5°, terwijl de contactrand een 8220068 - 4 - lengte heeft in axiale richting die niet groter is dan ca. 0,063 cm. De laatste ringmatrijs heeft een contactrand, die korter is dan 0,063 cm, bij voorkeur in het gebied van ca. 0,0075-0,018 cm.

5 De uitvinding wordt thans nader toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening.

Figuur 1 is een gedeeltelijke doorsnede op ver-grote schaal van een uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal voor stalen houders volgens de uitvinding.

10 Figuur 2 is een schematische afbeelding van een snelle bekledings- en behandelingsband, die geschikt is voor de vervaardiging van het uitgangsmateriaal voor de houders, als toegepast volgens de uitvinding.

Figuur 3 is een doorsnede, welke schematisch een 15 werktuigset en doom laat zien voor gebruik bij het trekken van een beker uit het in figuur 1 getoonde uitgangsmateriaal en voor het strekken van de getrokken beker tot een blik-lichaam.

Figuur 4 is een vergrote gedeeltelijke doorsnede 20 van §§n van de in figuur 3 getoonde strekmatrijzen.

Figuur 5 is een gedeeltelijke doorsnede, welke de vermindering van de zijwanddikte van de beker laat zien door een strekringmatrijs van de in figuur 3 getoonde werktuigset.

25 Figuur 6 is een doorsnede overeenkomstig figuur 1 en laat een tweede uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal zien.

Figuur 7 is een schematische doorsnede van een uit het uitgangsmateriaal volgens figuur 1 of 6 getrokken 30 beker.

Figuur 8 is een op figuur 7 aansluitende doorsnede en toont een uit een rond-plaatje-uitgangsmateriaal getrokken en gestrekt bliklichaam.

Figuur 9 is een schematische doorsnede van een 35 gereed getrokken en gestrekt blik, overeenkomstig de onderha-vige uitvinding.

De onderhavige uitvinding omvat de vorming van getrokken en gestrekte houders of blikken uit uitgangsmate- 8220068 - 5 - riaal voor stalen houders met een dikte en hardheid, welke in het algemeen overeenkomen met die van tinplaat, dat gebruikt wordt voor het vormen van getrokken en gestrekte blikken.

Zoals getoond in figuur 1 omvat een eerste uitvoeringsvorm van 5 het uitgangsmateriaal 8 een basisstaalplaat 10 met een bekle- ding 12 van een NiZn-legering, welke op beide oppervlakken is afgezet en een beschermende bekleding 14, die door een chemi- sche behandeling is aangebracht ter verhoging van de houdbaar- heid van en lakhechting aan het beklede staal.

10 Bij voorkeur wordt de chemische behandeling niet-electrolytisch uitgevoerd in een chroomzuuroplossing, die leidt tot de vorming van een film van chroom(III)oxide op beide oppervlakken van de strip. De oplossing kan ca. 40 g chroomzuur per liter bevatten, ter verkrijging van het gewens- 15 te gewicht van de chroomoxidebekleding bij commercieel aan- vaardbare procesduur voor continue staalstrip. De chroomoxide- film kan ook worden opgebracht door een kathodische dichro- maatbehandeling en andere geschikte behandelingsmethoden zijn eveneens mogelijk. Het is echter belangrijk dat de chemische 20 behandeling een tegen corrosie beschermende film oplevert, die de vervaardiging van het bliklichaam uit den stuk in een trek- en strekvervaardigingsproces niet stoort. Bij voorkeur wordt 2 een chroomoxidefilm van ca. 2.000-3.200 jxg per m oppervlakte-gebied aangebracht, terwijl het chroomoxide vrijwel vrij is 25 van elementair chroom.

De bekleding uit NiZn-legering is zeer dun en kan in het gebied van ca. 0,013-0,13 yam liggen, maar bij voorkeur ligt de dikte in het gebied van ca. 0,025-0,075 yam. De bekleding is rijk aan nikkel, doordat de verhouding van het 30 percentage nikkel tot zink relatief hoog is. Minder dan ca.

2 gew.% zink in de bekleding leidt echter tot slechtere resultaten en het verdient de voorkeur dat tenminste ca. 5 % zink aanwezig is ter verzekering van gelijkmatig goede resultaten. Terwijl bevredigende resultaten werden verkregen overeenkom-35 stig de onderhavige uitvinding onder toepassing van zinkper-centages in het gebied van ca. 2-12 % van het totale gewicht van de bekledingslegering, werden de beste resultaten verkregen wanneer de bekleding ca. 5-10, en bij voorkeur ca. 8 % 8220068 - 6 - zink bevatte. Zink in grotere hoeveelheid dan ca. 12 % leverde een minder gunstig voorkomen van het gerede bliklichaam en leidde tot grotere moeilijkheden bij het afschuiven van het gestrekte bliklichaam van de doom.

5 De boven beschreven uiterst dunne NiZn-bekle- ding kan op een snelle vernikkelingsband als schematisch afge-beeld in figuur 2, worden aangebracht, waarin een lopende lengte van plaatstaal 16, in het bijzonder stort met een hard-heid van T-4, aanvankelijk geleid wordt door een electroly-10 tisch bad 18, dat een bepaalde hoeveelheid nikkelelectrolyt-oplossing 20, bijv. een gemodificeerd Watts-bad, bevat waaraan de gewenste hoeveelheid zinksulfaat (ZnS04.H20) is toegevoegd ter verkrijging van de gewenste zinkconcentratie. De dikte van de staalstrip 16 zal afhangen van de aard van het uiteindelijk 15 te vervaardigen produkt en kan ca. 29,5-40,8 kg per rol bedra-gen voor de vervaardiging van een gestrekte houder van de soort die gebruikt wordt voor de verpakking van dranken en zijwanddikten heeft in het gebied van ca. 0,071-0,102 mm, terwijl staal van ca. 38,5-53,5 kg per rol gebruikt kan worden 20 voor levensmiddelhouders, waarin de dikte van de gestrekte zijwand kan liggen in het gebied van ca. 0,114-0,183 mm. Electrische stroom wordt aangebracht door electroden 22 voor het verkrijgen van de gewenste bekledingsdikte en -eigenschap-pen, afhankelijk van de bandsnelheid door de oplossing.

25 Wanneer de NiZn-bekleding slechts wordt aangebracht op §£n kant van de staalstrip als getoond in figuur 6, wordt de stroom slechts aangebracht over de bij dat oppervlak gelegen electroden.

Uit het vernikkelingsbad 20 kan de met NiZn be-30 klede strip daarop geleid worden door het chemische behande-lingsbad 24 in tank 26 voordat de strip gesmeerd wordt in een electrostatische oliespuitinrichting 28 en tot een rol 30 ge-wikkeld wordt. Zoals boven aangegeven, kan de chemische behan-deling een kathodische dichromaat- of chroomzuurbehandeling 35 van de bekende soort zijn.

Een getrokken en gestrekt bliklichaam 32 (figuur 8) kan uit de met NiZn beklede, chemisch behandelde en geoliede voorraad worden gevormd door allereerst het materiaal tot S220068 - 7 - ronde ruwe plaatjes te snijden en deze plaatjes door een ronde trekmatrijs te persen, onder toepassing van een cylindrisch trekstempel, onder vorming van ondiepe bekers 33, als schema-tisch aangeduid in figuur 7. Zoals bekend is kunnen de bekers 5 verwijderd worden van het trekstempel en nagetrokken worden voordat ze gestrekt worden in een aparte bewerking, of kunnen de trek- en strekbewerkingen in een continue beweging van de trek- en strekdoorn, als schematisch weergegeven in figuur 3, worden uitgevoerd. Zo kan een ruw bliklichaam 32 gevormd wor-10 den door aanvankelijk een vlak ruw plaatje 34 te trekken, dat is geklemd tussen de klemplaat 36 in samenwerking met het aanliggende oppervlak van een trekmatrijsring 38, om het om-treksrandgedeelte van het ruwe plaatje slippend vast te houden gedurende het door de opening 40 van de trekmatrijs 38 trekken 15 door de cylindrische doom, of stempel 42.

Voortgezette neerwaartse beweging van de doom 42 doet de beker 33 passeren door een aantal van twee of drie strekringmatrijssamenstellen 44, 46, 48, die in een lijn op enige onderlinge afstand ten opzichte van elkaar zijn opge-20 steld in een werktuigset, die algemeen met het verwijzings- cijfer 50 is aangeduid. Afstandsringen 54, 56, resp. 58 bevin- den zich tussen en bepalen nauwkeurig de plaats van de trekring en de drie strekringmatrijzen binnen een huis 52. Aan het uitgangseinde van de werktuigset is een afstroopinrichting 62 25 opgesteld om het bovenrandgedeelte van het getrokken en ge-strekte bliklichaam 32 op de doom 42 aan het eind van de strekbeweging te omvatten, om het bliklichaam van de doom af te stropen bij de terugkerende beweging van de laatste. Bij voltooiing van de strekbewerking heeft het bliklichaam 32 een 30 bodemwand 64 met een dikte die vrijwel gelijk is aan de dikte van het ruwe plaatje 34 en een zijwand 66, welke bij voorkeur niet dikker is dan ca. de helft van de dikte van de bodemwand 64. Zoals getoond in figuur 5 heeft het benedeneinde van de doom 42 een vorm, waarmee in samenwerking met stopmiddelen 35 (niet getoond) aan het eind van de strekbeweging de gewenste holle contour aan de bodemwand 64 op de gebruikelijke manier verleend wordt.

Onder verwijzing naar figuren 4 en 5 worden 8220068 - 8 - thans de structuur en functie van de strekringmatrijssamen-stellen 44, 46 en 48 nader beschreven; daar echter de drie samenstellen in wezen identiek zijn wat betreft constructie met uitzonder van de diameter en de lengte van het cylindri-5 sche contactrandgedeelte van de betrokken ringmatrijzen, wordt slechts het matrijssamenstel 48 in detail beschreven, terwijl het duidelijk is dat de beschrijving evenzeer van toepassing is op de samenstellen 44 en 46. Tevens is het duidelijk dat ook slechts twee strekringmatrijzen in de werktuigset desge-10 wenst gebruikt kunnen worden.

Het strekringmatrijssamenstel 48 omvat een star-re draagring 68 met een in het algemeen conische, axiale opening als bepaald door het oppervlak 70, dat zich naar boven uitstrekt van zijn bodemoppervlak, d.w.z. het oppervlak dat 15 de uitgangskant van het samenstel definieert. Een cylindrische verzinking is gevormd in de boven- of ingangszijde van de dragerplaat 68 en bepaalt een cylindrisch geleide-oppervlak 72 dat eindigt bij een radiale schouder of zitting 74. Geleide-oppervlak 72 en radiale schouder 74 zijn nauwkeurig bewerkt en 20 werken samen om een ringmatrijs 76 te ontvangen en in positie te houden.

Ringmatrijs 76 heeft een daarin gevormde axiale opening, die bepaald wordt door een conische ingang of inleid-gedeelte 78, een centraal cylindrisch contactrandgedeelte 80 25 en een conisch uitgangsgedeelte 82. Het conische inleidgedeel-te 78 heeft een half-kegelhoek, d.w.z. de hoek van het oppervlak ten opzichte van de trekas van de werktuigset, in het gebied van ca. 6-8,5°, bij voorkeur 7,5°. Het binnen liggende einde met kleinere diameter · van het inleidgedeelte sni jdt het 30 cylindrische oppervlak van contactrand 80 en de cylindrische contactrand 80 snijdt op zijn beurt het binnen gelegen einde met geringere diameter van het conische uitgangsgedeelte 82.

De half-kegelhoek 86 van het conische uitgangsoppervlak 82 kan in verhouding klein zijn, zoals bijv. 2,5°. De maximale diame-35 ter van het conische uitgangsoppervlak 72 is bij voorkeur enigzins kleiner dan de minimale diameter van het conische oppervlak 70, waardoor een smal overstek of schouder 88, wordt verschaft aan de radiale binnenrand van de zitting 74.

8220068 - 9 -

De getrokken bekers 33 (figuur 7) die gevormd worden wanneer de vlakke ruwe plaatjes passeren door de trek-matrijs 38, hebben zijwanden 92 en bodemwanden 94 met vrijwel gelijke dikte. Gedurende het strekproces wordt vermindering 5 van de dikte van de zijwand 92 tot die van de zijwand 66 van het bliklichaam 32 teweeg gebracht door het tapse of conische inleidoppervlak 78; vanwege de drukbelasting in het metaal tijdens het strekken en de veerkracht van dit metaal wordt echter aanzienlijke druk uitgeoefend op de cylindrische wand 10 van de contactrand. De contactrand 80 is zeer kort en mag niet langer zijn dan ca. 0,063 cm voor alle strekringmatrijzen met uitzondering van de laatste ringmatrijs, die korter moet zijn dan 0,063 cm. De contactrandlengte van de laatste matrijs kan zelfs slechts 0,0075 cm bedragen en ligt bij voorkeur in het 15 gebied van 0,0075-0,018 cm.

Overeenkomstig de onderhavige uitvinding kan het op staal gebaseerde metaal met op beide zijden een bekleding van NiZn-legering getrokken en gestrekt worden ter vermindering van de dikte van het zijwandgedeelte van de getrokken 20 beker tot minder dan de helft van de oorspronkelijke dikte van het ruwe beklede staalplaatje, onder oplevering van de dunne zijwand 66 van het gerede blik. Hoewel verminderingen van deze grootte reeds werden bereikt bij de vervaardiging van stalen blikken, is dit in het algemeen niet mogelijk geweest in een 25 snelle commerciele bewerking, onder toepassing van tinvrij staal, d.w.z. staalplaat zonder een zware smerende bekleding van tin op zijn oppervlakken. De aanzienlijke verdunning van de zijwand wordt bereikt door toepassing van het met NiZn beklede staal in combinatie met strekringmatrijzen met een zo-30 danige geometrie dat tenminste ca. 50 % van de totale dikte-vermindering, d.w.z. tenminste ca. 25 % van de oorspronkelijke dikte van het ruwe plaatje 34, bereikt wordt in de laatste ringmatrijs, terwijl de resterende vermindering teweeg wordt gebracht in de voorgaande ringmatrijs of ringmatrijzen.

35 Tevens werd ontdekt dat soortgelijk uitgangsma- teriaal voor houders als bovenstaand beschreven maar met slechts op een zijde electrisch afgezetde dunne bekleding uit NiZn-legering, met succes getrokken en gestrekt kan worden op 8220068 - 10 - snelle commerciele trek- en strekpersen, onder voorwaarde dat de NiZn-bekleding aangebracht is op de buitenkant van de hou-der, d.w.z. de zijde welke gedurende de strekbewerking tegen de strekringmatrijzen aanligt. Zoals getoond is in figuur 6 5 kan een tweede uitvoeringsvorm van het uitgangsmateriaal voor de houder, welke in het algemeen aangeduid is met het verwij-zingscijfer 96, de met de reeds voorgaand beschreven plaat overeenkomende basisstaalplaat 98 omvatten en daarop op slechts §§n oppervlak een dunne electrolytisch afgezette laag van de 10 NiZn-legering 100 hebben. De bekleding uit NiZn-legering heeft dezelfde dikte en samenstelling als die welke boven is beschreven, d.w.z. een dikte in het gebied van ca. 0,013-0,13 ^am, bij voorkeur 0,025-0,075 ^am, terwijl de legering zink be-vat in een hoeveelheid van tenminste 2-12 gew.% zink, waarbij 15 de rest in wezen bestaat uit nikkel. Beide zijden van het uitgangsstaal, d.w.z. het met NiZn beklede oppervlak en het onbeklede staaloppervlak hebben daarop aangebracht de reeds beschreven chroomoxidelaag 102.

Verbeterd strekken van de zijwand wordt gebruikt 20 bij toepassing van het uitgangsmateriaal met de op edn of op beide zijden aangebrachte NiZn-legering en met de chemische behandeling, uitgevoerd op beide zijden van het uitgangsmate-rial na de galvanische bekleding met de NiZn-legering. Het strekken van de zijwand zonder het optreden van uitschaving 25 wordt voortdurend en op betrouwbare wijze bereikt bij comraer-cieel gebruikelijke produktiesnelheden. Bijzondere streksmeer-middelen zijn niet noodzakelijk, daar in feite smeermiddelen zoals deze gebruikt worden bij het strekken van zijwanden uit tinplaat en die eenvoudig te verwijderen zijn op banden voor 30 de produktie van blikken onder toepassing van gebruikelijke wasoplossingen, gebruikt kunnen worden.

Gelijkmatig voorkomen van het oppervlak van de gestrekte zijvvand vormt een significante verbetering, die bereikt kan worden met de onderhavige uitvinding. Zoals bekend 35 is,is het cylindrische contactrandoppervlak van de strekringmatri j zen die gebruikt worden voor het strekken van tinplaat in de gebruikelijke inrichtingen, in verhouding lang (tot aan 0,19 cm) en kan de gedurende het strekken veroorzaakte wrij- 8220068 -living voldoende warmte opwekken om het tin te doen vervloeien. Slijtage van de strekringmatrijsoppervlakken leidt dikwijls tot variatie in het voorkomen van het oppervlak over de hoogte van het bliklichaam, welke verschillen in voorkomen in de stand 5 der techniek algemeen worden aangeduid als "tinvegen". Een manier om problemen als gevolg van tinvegen bij het strekken van tinplaat te vermijden is de veelvuldige verwisseling van strekringmatrijzen, in het bijzonder van de laatste ringma-trijs en sommige blikfabrikanten wisselen regelmatig de laat-10 ste ringmatrijs na iedere 15.000 bliklichamen.

In tegenstelling tot de problemen bij het strekken van tinplaat heeft het dunne met NiZn beklede uitgangs-materiaal voor houders volgens de onderhavige uitvinding een voortdurend gelijkmatig voorkomen van het oppervlak wanneer 15 gestrekt wordt met een werktuigset waarin de maximale lengte van de contactrand in de strekringen niet meer dan ca. 0,063 cm bedraagt en de lengte van de contactrand van de laatste strekringmatrijs minder is dan 0,063 cm. Meer dan 140.000 bliklichamen zijn gestrekt met behulp van een dergelijke werk-20 tuigset, zonder dat ringmatrijzen werden verwisseld en zonder dat problemen met het voorkomen van het oppervlak zich voor-deden.

In een bepaalde uitvoeringsvorm werd een rol van 36,3 kg per eenheid continu gegoten staal continu uitgegloeid 25 tot een hardheid van T-4. De rol werd bekleed op een horizon- tale band van het halogeentinbekledingstype, waarin echter de tinanoden waren vervangen door nikkelanoden en de halogeentin- bekledingsoplossing was vervangen door een vernikkelingsbad volgens Watts, waaraan zinksulfaat was toegevoegd, zodat de 30 bekledingsoplossing ca. 103 ppm zink bevatte. De strip werd slechts aan een zijde bekleed bij 457 m/min tot een dikte van 0,028 ^im. De bekleding uit NiZn-legering bevatte 12 gew.% zink, terwijl de rest in wezen bestond uit nikkel. Na de bekleding werd de strip chemisch behandeld aan beide zijden in een 35 chroomzuurbehandelingsoplossing, waarbij aan beide kanten een film van chroomoxide werd aangebracht, welke film uit ongeveer 2 2,475 ^ig chroomoxide per m oppervlaktegebied bestond. Na de chemische behandeling werd de strip gedroogd en electrosta- 8220068 - 12 - tisch geolied met ATBC in een hoeveelheid van 0,40 g per een-heid en opnieuw gewikkeld.

Het zojuist beschreven beklede, chemisch behan-delde en geoliede uitgangsmateriaal voor houders werd bewerkt 5 op een band voor het trekken en strekken van blikken door de strip tot ruwe plaatjes met een diameter van 14,242 cm te snijden en de ruwe plaatjes te trekken tot bekers met een diameter van 9,111 cm met de NiZn-bekleding op het buitenopper-vlak. De bekers werden daarop bewerkt op een lichaamfabrikage-10 inrichting van 45,7 cm, welke draaide met een snelheid van 200 blikken per minuut, om de bekers na te trekken tot een diameter van 5,740 cm en de nagetrokken bekers te strekken in een werktuigset met twee strekringmatrijzen. De eerste strek-ringmatrijs had een contactrandlengte van 0,038 cm en een 15 ingangs-halve-kegelhoek van 7,5°. De tweede strekringmatrijs had een contactrandlengte van 0,015 cm en een ingangs-halve-kegelhoek van 7,5°. De diameter van de laatste strekringma-trijs leverde een blik met een zijwanddikte in het gebied van 0,0086-0,0089 cm.

20 De getrokken en gestrekte bliklichamen werden verder volgens gebruikelijke procedures verwerkt door de top-rand af te snijden en met een organische grondlaag te bekleden. De bliklichamen werden daarop door sproeiing bekleed met een commerciSle epoxysproeibekleding op waterbasis en het open 25 boveneinde werd als getoond bij 104 in figuur 9 van een nek voorzien, onder oplevering van een voltooid blik 106. Proeven die werden uitgevoerd met de gerede blikken toonden aan dat deze bevredigend waren voor commerciele toepassing bij de ver-pakking van levensmiddelen en dranken voor menselijke consump-30 tie. Het uiterlijk voorkomen van de blikken was van gelijk-matig hoge kwaliteit.

Bij een tweede serie proeven werd uitgangsmateriaal voor houders gelijkend op het voorgaand beschreven mate-riaal, maar met een NiZn-bekleding op beide oppervlakken, 35 bereid uit 38,5 kg staal met een hardheid van T-4. De bekle-ding uit NiZn-legering bevatte 7 % zink, terwijl de dikte van de bekleding ongeveer 0,075 ^am bedroeg. Het uitgangsmateriaal voor houders werd aanvankelijk tot ruwe plaatjes gesneden en 8220068 - 13 - getrokken tot bekers met een diameter van 9,088 cm en daarop nagetrokken tot een diameter van 6,635 cm, voordat ze gestrekt werden onder toepassing van een werktuigset met drie strek-ringmatrijzen. De diameter van de laatste strekringmatrijs was 5 zo groot dat een blik met een zijwanddikte in het gebied van 0,0087-0,0091 cm werd verkregen. Onder toepassing van een eerste werktuigset, waarin de drie strekringmatrijzen ieder een inleidhoek van 7,5° hadden en de eerste en de tweede ring-matrijs een contactrandlengte van 0,063 cm hadden, werden 10 56.000 blikken gestrekt. De derde ringmatrijs had een contactrandlengte van slechts 0,0075 cm. De ringmatrijzen vertoonden geen waarneembare slijtage en hadden nog een glad oppervlak na het strekken van 56.000 blikken.

Deze proeven werden herhaald onder toepassing 15 van de boven beschreven eerste en tweede strekringmatrijzen, waarbij evenwel de laatste ringmatrijs dezelfde diameter had doch een contactrandlengte van 0,025 cm. Opnieuw werden met succes 56.000 blikken gestrekt, zonder dat waarneembare slijtage op de ringmatrijzen optrad. Het was echter noodzakelijk 20 eenmaal voordat dit aantal blikken gestrekt kon worden de be-werking stop te zetten en het oppervlak van de doom opnieuw te slijpen. Het buitenoppervlak van de zijwand van de blikken was goed en vertoonde geen krassen.

Pogingen om de proef te herhalen onder toepas-25 sing van strekringmatrijzen in enigerlei positie met een con-tactrand langer dan ca. 0,063 cm bleven zonder succes vanwege het overmatig optreden van blikbreuk. Moeilijkheden werden ook ondervonden wanneer een contactrandlengte van 0,0063 cm werd toegepast in de derde ringmatrijs, vanwege afschaving van de 30 doom en het was noodzakelijk de doom te slijpen na het strekken van 12.000 blikken, na 16.000 blikken en opnieuw na 53.000 blikken voordat 56.000 blikken konden worden gestrekt.

Geen moeilijkheden werden ondervonden met korte blikken, breuk of doornafschaving wanneer een contactrand van 35 0,0075 cm in de laatste ringmatrijs werd gebruikt. Aangezien de oppervlakte-afwerking van de matrijs met een contactrand van 0,0075 cm glad was en geen waarneembare verandering van diameter was opgetreden na 56.000 blikken, is het aantal blik- 8220068 - 14 - ken dat gestrekt had kunnen worden v66r verwisseling van een matrijs niet bekend.

Terwijl bepaalde voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zijn beschreven, moet worden begrepen dat het 5 niet de bedoeling is de uitvinding uitsluitend hiertoe te be-perken, maar dat het veeleer de bedoeling is alle uitvoerings-vormen te omvatten die een deskundige duidelijk zullen zijn en binnen de omvang van de uitvinding vallen.

10 8 ? 2 0 0 6 8

Claims (19)

1. Werkwijze voor het vormen van een getrokken en gestrekte houder uit plaatstaal, met het k e n m e r k , dat een bekleding uit nikkel-zinklegering met 5 overwegend gelijkmatige dikte wordt aangebracht op tenminste een zijde van een plaat of strip vlak gewalst staal met een dikte geschikt voor het trekken en strekken, welke bekleding zink in een hoeveelheid van 2-12 % bevat en voor de rest uit nikkel en verontreinigingen bestaat, dat het met nikkel-zink 10 beklede staal wordt getrokken tot een beker met zijwand- en bodemwanddikten overwegend gelijk aan de dikte van het beklede staal en waarvan tenminste het buitenoppervlak is bekleed met de zink-nikkellegering en dat de zijwanden van de getrokken beker worden gestrekt onder vermindering van de zijwanddikte 15 en vergroting van de hoogte, zodat een getrokken en gestrekt bliklichaam wordt verkregen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de nikkel-zinklegering op het uitgangsmetaal ligt in het gebied van 0,013- 20 0,125 yam.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dikte van de nikkel-zinklegering op het uitgangsmetaal ligt in het gebied van 0,025-0,075 yam.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het vlakke gewalste staal wordt bekleed door het staal door een samengesteld nikkel-zinkbekle-dingsbad te leiden en op het staal galvanisch een bekleding van nikkel-zinklegering met de vermelde dikte af te zetten.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat voorts het met nikkel-zink beklede staal door een chemisch bad, bestaande uit een dichromaat-of chroomzuuroplossing wordt geleid, voorafgaande aan de trek-bewerking.

6. Werkwijze volgens conclusies 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de hoeveelheid zink in de bekleding ligt in het gebied van 5-10 gew.%.

7. Werkwijze volgens conclusies 1, 2, 3, 4 of 5, met het kenmerk, dat de dikte van de nikkel- 8220068 - 16 - zinkbekleding op beide zijden van het uitgangsmetaal ligt bin-nen het gebied van 0,025-0,075 ^im.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu-sies, met het kenmerk, dat de zijwand van de 5 getrokken beker wordt gestrekt door de getrokken beker op een doom te brengen en de beker te leiden door een strekring-werktuigset, die een laatste strekringmatrijs en tenminste §§n andere ringmatrijs omvat, waarbij de ringmatrijzen in gen lijn zijn opgesteld en elk een conisch inleidgedeelte, een 10 cylindrisch contactrandgedeelte en een conisch uitgangsgedeel-te hebben, terwijl de laatste ringmatrijs een contactrand heeft, die korter is dan 0,063 cm en de lengte van de contactrand van de andere ringmatrijzen telkens tenminste even groot is als de lengte van de contactrand van de laatste ring-15 matrijs.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de half-kegelhoek van het coni-sche inleidgedeelte van iedere ringmatrijs binnen het gebied van 6-8,5° ligt.

10. Werkwijze volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de lengte van de contactrand van de laatste ringmatrijs ligt binnen het gebied van 0,0075-0,018 cm.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met 25 h e t kenmerk, dat de matrijsset drie matrijsringen omvat en dat de lengte van de contactrand van de eerste ringmatrijs niet groter is dan 0,063 cm en dat de lengte van de contactrand van de tweede ringmatrijs niet groter is dan 0,025 cm.

12. Met nikkel-zink beklede staalplaat, geschikt voor het vormen van bliklichamen eruit, met het kenmerk , dat deze omvat een vlak gewalst staalplaat-basismetaal met een dikte geschikt voor het vormen tot getrokken en gestrekte blikken en dat deze op tenminste gen zijde 35 een overwegend gelijkmatige galvanisch aangebrachte bekleding uit nikkel-zinklegering heeft, welke bekleding uit nikkel-zinklegering een dikte heeft in het gebied van 0,013-0,125 pm en zink bevat in een hoeveelheid in het gebied van 2-12 gew.% 8220066 A -lien dat een chroomoxidebekleding is aangebracht op beide zijden van de met zink-nikkel beklede staalplaat.

13. Met nikkel-zink beklede staalplaat volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de dikte 5 van de bekleding uit nikkel-zinklegering op het staalplaat-basismetaal ligt in het gebied van 0,025-0,075 ^im.

14. Met nikkel-zink bekleed staal volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat de hoe-veelheid zink in de nikkel-zinklegering ligt in het gebied van 10 5-10 gew.%.

15. Met nikkel-zink bekleed staal volgens conclusie 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat de bekleding uit nikkel-zinklegering galvanisch is aangebracht op beide oppervlakken van de vlakke gewalste staalplaat.

16. Blik uit met nikkel-zink bekleed staal, met het kenmerk, dat dit omvat een bodemwand en een naadloze zijwand, welke bodem- en zijwanden integraal zijn gevormd door middel van een trek- en strekwerkwijze, waardoor de zijwand wordt gestrekt tot een dikte aanzienlijk 20 geringer dan die van de bodemwand, welk blik getrokken en gestrekt is uit een vlakke gewalste staalplaat met een op ten-minste het buitenoppervlak van het blik vormende zijde aange-brachte nikkel-zinkbekleding, welke nikkel-zinkbekleding een dikte heeft in het gebied van 0,013-0,125 ^im, voordat de 25 staalplaat is getrokken en gestrekt, terwijl de hoeveelheid zink in de bekleding ligt in het gebied van 2-12 gew.%, waar-bij de naadloze zijwand gedurende het strekken wordt verdund tot een dikte niet groter dan de helft van de dikte van de met nikkel-zinklegering beklede staalplaat.

17. Blik volgens conclusie 16, met het kenmerk , dat de hoeveelheid zink in de bekleding uit nikkel-zinklegering ligt binnen het gebied van 5-10 gew.%.

18. Blik volgens conclusie 17, met het kenmerk , dat voorts een dunne chroomoxidebekleding op 35 beide oppervlakken van de met nikkel-zinklegering beklede staalplaat is aangebracht, welke chroomoxidebekleding is aangebracht door het met nikkel-zink beklede staal onder te dom-pelen in een chromaat- of chroomzuurbekledingsmateriaaloplos- 8220068 w * - 18 - sing voordat het blik is getrokken en gestrekt.

19. Blik volgens conclusies 16, 17 of 18, met het kenmerk, dat de bekleding uit nikkel-zinklegering wordt aangebracht op beide oppervlakken van de 5 vlakke gewalste staalplaat. 8220068