NO312018B1 - Fremgangsmåter for viderebehandling av et lukkedeksel av blikk og en bearbeidelsesinnretning til utförelse avfemgangsmåtene - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fremgangsmåter til viderebehandling av et lukkedeksel av blikk, spesielt et falsdeksel for drikkebokser eller lignende, som angitt i innledningen av krav 1 respektive krav 2. Videre angår oppfinnelsen et bearbeidelses-innretning til utførelse av fremgangsmåtene, som angitt i innledningen av krav 9.

Fra US-3 441 170 er det kjent et slikt deksel, hvor krumningsradien selv fra innersiden av dekselet er redusert under tildannelse av en langsgående fordypning ("coined bead") avhengig av tykkelsen. Mellom det indre ben av sporet og dekselspeilet blir det derved skaffet en type ledd for å begrense ut-bulningen av dekselet på dekselspeilet, slik at de strekkrefter som virker radialt innad på dekselets kjernevegg blir redusert. Ved dette ledd (preget fordypning) er dekselspeilet, som under sterkere innertrykk hvelver seg sterkere, på en slik måte leddforbundet med kjerneveggen, at den sistnevnte ikke, eller bare i liten grad, blir berørt av opphvelvingen i sin vertikal-innretting.

Fra EP 88 968 Al er det kjent en lignende forholdsregel, hvor dekselblikket utgående fra den radialt indre kant av krumningsradiusen utenfra ved hjelp av et pressetrykk blir deformert over et område av krumningsradiusen, slik at dekselmaterialet fra dette krumningsradiusområde flyter radialt innad og utad. Deformasjonsområdet danner en avflatning på yttersiden av krumningsradiusen, hvorved den større del av avflatningen kommer til å ligge i et plan som forløper vinkelrett på dekselaksen eller i et konisk plan som er skråttstilt utad og nedad. Også her kan motstanden for dekselet mot utbulning bli bedret. På grunn av materialstrømmen radialt innad blir det utad hvelvede dekselspeil satt under trykkspenning under dannelse av en fri uthvelving ("free doming of central panel"), mens det radialt utad flytende materiale svinger det indre ben av det i tverrsnitt U-formede spor permanent fra sin opprinnelige, skråttstilte stilling til en mer sylindrisk eller til dekselaksen parallell stilling ("permanent deflection of inner leg"). Ved de to forholds-regler blir det ved pregningen ("coining") deformerte område samtidig herdet gjennom kaldbearbeidelse ("work hardened"). Begge løsninger ifølge den kjente teknikk søker således å oppnå en forstørret hvelving av dekselspeilet ("doming"). Dersom imidlertid en boks som er fylt, og som er forsynt med et slikt sterkt hvelvet deksel eksempelvis blir pasteurisert, (hvorved boksen står på hodet), så fører den inntreffende opphvelving til vipping og velting av boksen.

Hensikten med oppfinnelsen er å endre et deksel med en fremgangsmåte med trekkene ifølge innledningen av krav 1, slik at opphvelvingen av dekselmidt-partiet kan bli redusert vidtgående og materiale fra dekselrandområdet styrt kan bli fortrengt til økning av materialets trykkfasthet.

Denne hensikt blir oppnådd ved trekkene ifølge krav 1 resp. 2 eller krav 9.

Det ringformede strimmelområde som blir formet ved den videre behandling under tykkelsesreduksjon, ligger herved tydelig radialt innenfor den egentlige krumningsradius. Dette betyr at tilnærmet intet materiale blir fortrengt mot dekselspeilet, men bort fra dettes randområde over krumningsradien (nesten bare) til det radialt indre ben av det U-formede kjernspor. Dette fortrengningsforløp blir fremfor alt oppnådd gjennom den vinkel som blir dannet og fastlagt av de pregeflater som innvirker på det strimmelformede område. Denne vinkel blir fastlagt mellom pregeflatene av det pregeverktøy eller pregestempel som påvirker dekselet utenfra, og et vinkelrett på dekselaksen forløpende plan. Pregeflaten av det nedre pregeverktøy eller pregestempel er herunder fortrinnsvis parallell med dette vinkelrett på dekselaksen forløpende plan, dvs. at den nevnte vinkel også foreligger mellom de to pregeflater. Denne vinkel skal være merkbart større enn 0°, men i ethvert til-felle mindre enn 90°.

Fortrinnsvis er denne vinkel på mellom 2° og 15°.

Deksler som har blitt endret på en slik måte, er også ved et øket innertrykk stabile når de står på hodet, selv om de ikke behøver å unnvære fordelen ved den nøyaktigere vertikale innretning av det indre ben.

Til nøyaktig sentrering av dekselet kan en i tverrsnitt fingerformet ringholder sentrerende bli bragt i inngrep med det U-formede spor under pregeforløpet, uten herunder å utøve krefter som kan bevirke deformasjon mot kjernesporet.

Samtidig eller under den siste fase av pregeforløpet som bevirker en fortrengning av materiale utad, kan det med et slikt fingerformet ringverktøy bli utøvet et kontrollert strekk-trykk tilnærmet parallelt med dekselaksen mot bunnen av kjernsporet, slik at materialstrømmen over krumningsradiusen radialt utad blir understøttet og det indre ben av det U-formede spor blir samtidig strammet og mer nøyaktig blir bragt til den ønskede, vertikale stilling.

Ifølge oppfinnelsen blir materialet av dekselblikket i området for den ringformede strimmel på en slik måte sammenpresset at reduksjonen av blekk-tykkelsen i dette ringformede strimmelområde stadig avtar fra et sted med en minste resttykkelse i retningen radialt utad. I det deformerte område endrer resttykkelsen seg således radialt utad tilnærmet i form av en rett kile, hvorved undersiden kommer til å ligge i et vinkelrett på dekselaksen forløpende plan og oversiden i en rett kjegleflate.

Det er vist seg å være spesielt fordelaktig at det første viderebehandlingstrinn blir etterfulgt av et annet behandlingstrinn. Under det annet behandlingstrinn blir dekselmaterialet i det strimmelformede område som i det første trinn ble sammentrykket og deformert, lett planert, uten at det imidlertid finner sted noen merkbare materialforskyvninger. Dette inntreffer imidlertid bare i et delområde, nemlig i et til krumningsradien tilgrensende, radialt ytre område av strimmelen. Dette fører til en ytterligere reduksjon av krumningsradiusen, som bidrar vesentlig til økningen av nesestyrken av dekselet. Dersom en uvesentlig del av det fortrengte materiale likevel på grunn av den første pregning skulle ha blitt forskjøvet radialt innad, så planerer det annet behandlingstrinn den eventuelt inntruffhe, lille "Doming" av dekselspeilet og skaffer utslags-givende det nøyaktige anlegg av den radialt indre vegg av kjernesporet mot det nedre formverktøy. Den allerede gjennom kilevirkningen kaldherdede, radialt indre "Sperre" og den plane innvirkning av verktøyet bevirker at det ved planeringen unngås at materialet på ny blir fortrengt fra et lokalt område eller forskjøvet innad (forbi den kaldherdede "Sperre").

Planeringstrinnet gir derfor et rent geometrisk formingsarbeide som angår den bedrede innretting av innerbenet av kjernesporet.

US-A-4 354 784 (Westphal) har en målsetting som avviker fra hensikten med oppfinnelsen, idet skriftet angår en innføring av en spenningsfri furelinje i et metalldeksel. Denne furelinje er rundtløpende nær vertikal-kjerneveggen av dekselet og blir innført av et verktøy som har et sentralt, flatt området og to skråttstilte ytre områder (spalte 4, første avsnitt). Ved hjelp av dette "trapesformede verktøy" fås det en furelinje-kontur som reduserer faren for metallspon under opplivningen. Denne sponfrihet fås under fastleggingen av furelinjen gjennom en samtidig fortrengning av materialet fra det sentrale område mot de to sider (radialt indre og radialt ytre). En ensidig fortrengning av materialet fås ikke med dette verktøy.

En i store trekk sammenlignbar målsetting - beskyttelse mot at barn skjærer seg på tungen - has av DE-A-23 03 943. Ifølge dette skrift søkes det å unngås at barns tunger under avslikking av det tykke puddingskikt på undersiden av dekselet, skal bli utsatt for snittfare. For dette formål blir det foreslått en S-formet, tredobbel beskyttelses folde som likeledes er rundtløpende og som fås ved ombøyning av et innledningsvis vertikalt veggparti. Under et første trinn av dette ombøyningsforløp, blir det benyttet en verktøy del (vist på fig. 14 i skriftet) som har en ringformet underskjæring og en utragende, plan ringflate, som i et område (der betegnet med henvisningstallet 45) får en reduksjon av metalldekselets materialtykkelse. Det materiale som under dette pregeforløp har blitt fortrengt radialt innad fra det nevnte område, fører til en forandring av skråstillingen av det nevnte, vertikale veggparti som senere danner S-beskyttelsesfolden. En fortrengning av materialet bare radialt utad er her hverken foreslått eller antydet.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningen som skjematisk viser flere utførelseseksempler. Fig. 1 viser et utsnitt av et vertikalt snitt som omfatter aksen 16 av dekselet, og som forløper gjennom de verktøyer som er nød-vendige for utførelse av fremgangsmåten, ved avslutningen av viderebehandlingen av et tilsvarende blikkdeksel. Fig. 2 viser et snitt i likhet med det som er vist på fig. 1, gjennom det

viderebehandlede blikkdeksel ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser et snitt gjennom en modifisert utførelsesform for verktøyet

for et modifisert fremgangsmåteeksempel.

Fig. 4 viser et snitt gjennom verktøyene for et ytterligere bearbeid-elsestrinn som følger etter viderebehandlingestrinnet ifølge fig.

1 eller fig. 3.

Fig. 5 viser et snitt i likhet med fig. 2 gjennom et deksel som har blitt

behandlet med de to fremgangsmåtetrinn ifølge fig. 1 og fig. 4.

Dekselet 1 blir som vanlig formet av en blikkrondell, slik at det har et svakt hvelvet, sentralt dekselspeil 10 som via en krumningsradius 11, RI går over i rette, indre ben 13 av et i tverrsnitt U-formet spor 12, hvis ytre ben 14 danner dekselets kjernevegg som dekselranden (ikke vist) er tilsluttet. Randen kan være utformet på en hvilken som helst måte og typisk være en falserand.

Det deksel som har blitt formet på forhånd på en slik måte, blir lagt mellom pregeverktøyene 2 og 4. Pregeverktøyet 2 har en tilnærmet vinkelrett på dekselaksen 16 forløpende pregeflate 3. Pregeverktøyet 4 som kan beveges i forhold til pregeverktøyet 2 tilsvarende pilen 15, har på sin underside i et ytre område en gjennom et trinn 5 dannet, ringformet ribbe, hvis pregevirksomme underside 6 danner en på forhånd fastlagt vinkel 25 med pregeflaten 3 av verktøyet 2, hvor vinkelen 25 er merkbart større enn 0° og mindre enn 90°, og fortrinnsvis tilnærmet på mellom 2° og 15°. Pregeverktøyet 4, 5 blir avstøttet mot et stempel 7 mot hvilket en ringformet nedholder 8 i det viste eksempel er avstøttet via en fjær 9, hvor nedholderen i tverrsnitt er tildannet fingerformet og sentrerende griper inn i det U-formede spor 12 av dekselet.

Fig. 1 viser pregeverktøyene i en stilling de har ved avslutningen av sammen-tryknings- eller pregeforløpet.

På grunn av denne viderebehandling av dekselet, blir materialet av dekselspeilet 10 av blikkdekselet sammentrykket i et ringformet strimmelområde 20, som radialt innvendig grenser mot RI-krumningen 11. Krumningen 11 selv blir herunder i stor grad forskånet mot sammentrykningsforløpet, men ikke fra dettes innvirkning med hensyn til det utad forskjøvne materiale. Det ved sammentrykningen fortrengte materiale flyter styrt radialt utad og over krumningen 11 inn i det indre ben 13 av sporet 12 som skal innrettes.

På grunn av denne utforming fås den minste resttykkelse som ved verktøy-stillingen ifølge fig. 3 er antydet ved 28, i en avstand fra krumningen 11, som overskrider strimmelbredden 24. Den kan eksempelvis være på 65%. Tykkelsesreduksjonen avtar i radial retning utad og fortrinnsvis langs 22 jevnt og kontinuerlig, slik at resttykkelsen 29 radialt utenfor hovedsakelig trinnløst går over i den normale tykkelse av blikket i området for krumningen 11.

Flyteforløpet blir videre begunstiget dersom nedholderen 8 stivt blir avstøttet mot stempelet 7 via delen 8a, hvorved den aksiale lengde 27 av sentrerings-fingeren 8 er dimensjonert slik at det ved avslutningen av pregeforløpet blir utøvet et på forhånd fastlagt trykk mot bunnen 12 av sporet ved hjelp av fingeren. Derved blir materialstrømmen fra strimmelområdet 20 gjennom krumningen 11 ytterligere begunstiget vesentlig og det radialt indre, rette ben 13 av det U-formede spor 12 samtidig holdt under strekkspenning og inn-rettet.

Randprofilets deformasjonsmotstand kan bli øket ytterligere og nesestyreken kan bli øket dersom det ovenfor beskrevne behandlingstrinn (preging) ifølge fig. 1 eller 3 blir etterfulgt av et annet behandlingstrinn (planering) ifølge fig. 4. Her blir det benyttet lignende vertøyer som ved det første behandlingstrinn, idet det øvre pregestempel 31 imdlertid bærer en pregeribbe hvis virksomme planeringsflate forløper hovedsakelig vinkelrett på dekselaksen 16, slik at materialet mellom de to plan og vinkelrett på dekselaksen 16 for-løpende pregeflater blir geometrisk formet under planeringen. Denne planering blir imidlertid begrenset bare til en del av strimmelen som på forhånd har blitt sammentrykket, nemlig til den del som grenser til krumningen og som har den største resttykkelse (eksempelvis mellom 100% og 70%). Prege-verktøyet 31 er avstøttet mot stempelet 30 som også det i tverrsnitt finger-formede sentreringsverktøy 34 kan være avstøttet mot direkte via delen 33, som vist på fig. 4. Strekkvirkningen av verktøyet 34 er den samme som virkningen av verktøyet 8 ifølge fig. 3.

Ved denne planering blir radien R2 av krumningen 11 redusert i forhold til radien RI ifølge fig. 2. Reduksjonen av krumningsradien og den geometriske etterforming av sammentrykningsområdet fører til en økning av nesestyrken gjennom en renere konturgivning eller profilering av randprofilet uten ytterligere materialherding.

Den opprinnelige resttykkelse av blikket i det radialt ytre område av strimmelen slik det er antydet ved 29 på fig. 3, blir ved 40 bare uvesentlig redusert, men imidlertid formet geometrisk. Den opprinnelige ytterflate som for-løper konisk over hele bredden 24 av strimmelen 20, blir gjennom deforma-sjonen deformert til et flateområde 35 som er smalere enn bredden av strimmelen 24 og som ligger vinkelrett i forhold til dekselaksen 16. Den øvrige del av strimmelen 24 beholder sin skråstilling tilsvarende vinkelen 25 fra den første preging. Sentreringen under det annet trinn ifølge fig. 5 kan bli utført ifølge fig. 1, dvs. med et avfjæret sentreringsverktøy. Det foretrekkes imidlertid et sentreringsverktøy ifølge fig. 4 hvormed benet 13 av det U-formede spor 12 kan bli satt under en strekkspenning.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til viderebehandling av et lukkedeksel av blikk, spesielt et falsdeksel for drikkebokser eller lignende, hvor dekselet utstanses av et plant blikk og formes mellom formverktøyer, idet det har et sentralt dekselspeil (10) som via en krumningsradius (RI, R2) går over i den radialt indre vegg (13) av et kjernespor (12) som innbefatter dekselranden, og hvor materialet av dekselspeilet i området for krumningsradien for videre behandlingen ved hjelp av pressetrykk bringes til flytning under reduksjon av blikktykkelsen, karakterisert ved at materialet av dekselblikket for viderebehandlingen bringes til flytning i et hovedsakelig radialt innenfor, til krumningsradien (RI, R2) tilgrensende, ringformet strimmelområde (20,24) av dekselspeilet (10) i retningen mot kjernesporet (12), og for dette formål sammenpresses mellom et vinkelrett på dekselaksen (16) forløpende (3) og en i forhold til dette radialt utad, kileformet (25) divergerende (6) formverktøyflate.

2. Fremgangsmåte til viderebehandling av et lukkedeksel av blikk, spesielt et falsdeksel for drikkebokser eller lignende, hvor dekselet utstanses av et plant blikk og formes mellom formverktøyer, idet det har et sentralt dekselspeil (10), som via en krumningsradius (RI, R2) går over i den radialt indre vegg (13) av et kjernespor (12) som inbefatter dekselranden, og hvor materialet av dekselspeilet i området for krumningsradien for viderebehandlingen ved hjelp av presstrykk bringes til flytning under reduksjon av blikktykkelsen, karakterisert ved at materialet av dekselblikket for viderebehandlingen bringes til flytning i et hovedesakelig radialt innenforliggende, til krumningsradien (RI, R2) tilstøtende, ringformet strimmelområde (20,24) av dekselspeilet (10), og på en slik måte at blikktykkelsesreduksjonen (28,29) jevnt avtar fra et sted med en minste resttykkelse (21) i retningen radialt utad mot kjernesporet (12), i det ringformede strimmelområde av dekselspeilet.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det sammen med blikktykkelsesreduksjonen av det ringformede strimmelområde (20) av dekselspeilet (10), på en slik måte utøves et trykk mot bunnen av sporet (12) som setter den radialt indre sporvegg (13) under strekkspenning i retningen mot dekselaksen (16), at det begunstiges en materialstrømning fra det ringformede strimmelområde via krumningsradien (RI, R2) såvel som en stramming og innretting av den radialt indre vegg (13) av sporet.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at materialet under flytningen (sammentrykningen) styrt fortrenges radialt utad via krumningen (11, RI, R2) til det indre ben (13) av sporet (12) som skal innrettes.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at krumningsradien (RI, R2) etter at materialet av dekselet i det ringformede strimmelområde av dekselspeilet har blitt bragt til flytning, reduseres (flg. 4) ved planering (35,40) av det ringformede strimmelområde (20,24) eller en del av dette.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at bare det til krumningsradien (R2) til-støtende område av den ringformede strimmel som oppviser den større resttykkelse (29), presses (35,40) under planeringen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en trykkpåvirkning av bunnen av sporet (12) foretas etter reduksjonen av krumningsradien (RI, R2) gjennom planering (35,40) av ringstrimmelpartiet (20,24) eller en del av dette.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en trykkpåvirkning av bunnen av sporet (12) foretas under reduksjonen av krumningsradien (RI, R2) gjennom planering (35,40) av ringstrimmelpartiet (20,24) eller en del av dette.

9. Bearbeidelsesinnretning med et verktøysett (2,3,4) som i et ring-strimmelområde (20,24) har et kontur- og motkonturforløp (5,6,3), karakterisert ved at forløpet for fortrengning av materiale fra ringstrimmelområdet fra et sted med en minste avstand (28) mellom konturen (5,6) og motkonturen (3) radialt utad tiltar (29) jevnt (21,22,25) og radialt innad er tildannet (5) på en slik måte at tilnærmet intet materiale kan fortrenges i denne retning.

10. Bearbeidelsesinnretning ifølge krav 9, karakterisert ved at det radialt utenfor kontur- og motkonturforløpet av verktøysettet (2,3) er anordnet en fingerformet ring-nedholder (8,34) som peker fra konturverktøyet (2) mot motkonturverktøyet (3).