WO2000021846A1 - Temporäre aufplatzsperre in einem blechdeckel - Google Patents

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WO2000021846A1
WO2000021846A1 PCT/EP1999/007564 EP9907564W WO0021846A1 WO 2000021846 A1 WO2000021846 A1 WO 2000021846A1 EP 9907564 W EP9907564 W EP 9907564W WO 0021846 A1 WO0021846 A1 WO 0021846A1
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line
lid
section
opening
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PCT/EP1999/007564
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Lutz Strube
Peter Hoeft
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Schmalbach-Lubeca Ag
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    • 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
    • B65D17/00—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions
    • B65D17/28—Rigid or semi-rigid containers specially constructed to be opened by cutting or piercing, or by tearing of frangible members or portions at lines or points of weakness
    • B65D17/404—Details of the lines of weakness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S220/00—Receptacles
    • Y10S220/906—Beverage can, i.e. beer, soda

Definitions

  • the invention relates to a lid made of metal with an opening system for containers that are under positive or negative pressure in the closed state, for example beverage cans, and a method for its production.
  • the can can be under an internal pressure of about 3.0 to 5.8 bar before opening the lid (by means of the opening system), depending on the contents, the degree of filling, of the Storage temperature and transport treatment.
  • the shear-breaking score line for opening the container first tears in or out near the pulling or pushing point of a grip tab.
  • the opening leads to the fact that the opening segment of the cover mirror determined by the score line bursts out in an uncontrolled or abrupt manner due to the impulse-like action of the very high internal pressure. This creates a risk of injury to the hands, face and eyes.
  • the residual wall thickness remaining below the score line is larger, ie less weakened, in a predetermined limited section of the score line compared to the adjacent areas of the score line.
  • tear-open lids Such opening locks have been used with success in the various types of tear-open lids, that is to say both in those lids in which the tear-open segment together with the grip tab is completely detached from the lid, or in those lids in which the tab with the tear-open segment on the lid also after remains open, whereby the tear-open segment is pivoted into the interior of the container, for example when opening (SOT lid).
  • the usual test guarantee for beverage cans is 6.2 bar (90 psi or 620 kPa) as a minimum.
  • This score line which initially limits or blocks the initial opening process (in short: blocking), can also be used with other containers, for example low-pressure containers. Used for tennis ball cans, it also creates pitch blocks in the pressure range between 1.5 bar (150 kPa) and 2.5 bar (250 kPa).
  • the protective effect can fail to materialize, since the temporary blocking of the opening process does not occur or is not safe enough.
  • the previous concept has not been successful, particularly when the scoring line is arranged in such a way that it tapers to a point and two open-space barriers are required, with a rounded tip on both sides, from which two score line segments also originate.
  • the residual wall thickness essentially corresponds to the residual wall thickness in the adjacent, in particular also the remaining area of the score line and does not differ significantly from this.
  • the temporary blocking of the tearing process is achieved in that in the selected, ie predetermined and limited area of the score line, the metal structure in the area of the remaining wall deviates significantly from the structure in the adjacent areas of the score line. After the score line has been produced, this metal structure is changed in a densifying manner. The compression is a relief from impressed tensile stresses.
  • Reduction of the embossing depth in the restricted area is also able to reduce the tendency to shear, but it is only possible to achieve a theoretical optimum here between the height of the remaining residual wall - which causes the lock - and the suitability of the remaining residual wall for shearing by the user caused tearing. It may be that the optimum can be determined theoretically, but this optimum is constantly changed in the course of production, towards poorer score lines, because the remaining embossing comb or the scoring knife comb is subject to wear and the differences between the embossing line and the reduced embossing depth are either no longer accurate agree or change. As a result, the sheared lines break out when opening the track line of the scoring line if the temporary opening lock was too intensive, i.e. the remaining wall required too high a shear force to be opened. If, on the other hand, the remaining wall is set too small, it cannot develop its temporary blocking effect, but instead rips open completely when the pressure escapes impulsively.
  • this microstructure reliably stops the initial opening process temporarily at the predetermined point on the score line, so that the required and desired protective effect against the dangers shown above is reliably achieved.
  • the notching tool or a corresponding scoring knife has a longer service life.
  • the longer service life can also be favored by the fact that the additional embossing tool with laterally embossed line pieces is located outside the actual notch line.
  • the control of the break-open process is therefore not achieved by the tool that introduces the score line, but by another tool that introduces additional embossing pieces that can be better controlled and also adapted more easily in terms of their depth, length and distance from the actual score line .
  • the actual score line for tearing is reduced in its width.
  • the walls determining this width to the left and right of the embossed notch with the bottom lying change after the second intervention of the embossing tool.
  • Preferred values are a reduction to 30% to 70% of the original width, in particular at least 50% (claim 16). If a greater reduction is made due to a greater displacement of material from the outside to the score line, the bottom of the score line can also disappear completely and shrink into an open circular shape. In any case, the walls are made somewhat steeper and moved closer to one another, the change in the slope and the reduction in the width depending on the depth and the width of the embossing lines on both sides of the score line.
  • the tools required to produce the microstructure change caused by a narrower notch line section are also much more stable and not as susceptible to wear as a normal scoring knife (also embossing comb) which is uneven in its engagement height (or depth).
  • the structural change is brought about by acting on the cover plate from outside the score line.
  • the action on the cover plate outside of the score line can take place from any direction, i.e. from the side or from below, the effect is in any case directed so that the cover material or the structural structure is compressed below the score line serving to open, in particular with strong exposure to the structure is relaxed in its tensile stresses.
  • Such a tension-neutral zone is mechanically much more stable and, with the depth of the score line remaining the same, reaches a temporary opening block or opening block along the entire starting section of the score line serving to open, and also beyond that, which is able to compensate for the pulse-like escape of the pressure, which arises from the pressure difference from the environment.
  • the temporary lock can be overcome by the user of the grip tab in a continued opening process, so that the tear area is exposed precisely on the score line.
  • the temporary locking is therefore not a permanent locking if the user overcomes the mechanically solidified residual wall shortly after the opening process begins with a mechanically increased force.
  • the deformation of the microstructure is easy to imagine when two short score line pieces are embossed directly next to the score line, which is used for opening.
  • the area of the barrier was generally the one that was less solidified or had a looser structure, because the remaining wall was thicker here and the opening process that started was temporarily interrupted. According to the invention, this area is essentially the same in thickness as the pull of the score line lying before this area and after this area. However, by pushing in from the side, comes
  • the score line according to the invention can have a substantially uniform depth (claim 2).
  • the above-mentioned reduction of the tensile stresses below the score line can take place from one side or both sides of the opening score line (claim 3). If the temporary lock is not to be mechanically too tight, a very short length is recommended as notch line pieces displaced on one or both sides, but which are arranged very close to the start section, i.e. locally closely adjacent to the initial break-in area of the notch line.
  • the depth of the two short score line pieces next to the main score line can be controlled.
  • the depth By controlling the depth, the shape and tension relief of the material compaction under the main score line can be controlled.
  • the greater the depth the stronger the tension relief under the groove bottom of the main notch line and the stronger the burst barrier when opening the limited opening segment.
  • the depth of the additional embossed line pieces can be between 0.17 mm and 0.08 mm, that is to say in particular they can have a greater depth than the main score line used for opening (claim 4).
  • a rounded profile at the bottom of the side pinch (claim 5) has a preferred effect on a greater depth area in the direction of a compression of the structure lines or flow lines on the blocking area lying below the opening score line, with a narrowing of the score line with walls lying more closely opposite (claim 7, claim 16).
  • serration line is a compaction of the structure lines / flow lines of the metal.
  • FIG. 1 shows a tear-open cover 1 in the left half “a”, and in the right half “b” the associated region 4 that can be torn open along a score line 8 and that is completely detached from the cover plate on a grip tab 6.
  • FIG. 2 shows in the left half “a” a top view of another tear-open cover 9 made of sheet metal and in the right half “b” the one delimited by a notch line 11
  • Tear-open area 12 which, together with a grip tab 14, remains on the cover plate even after opening.
  • FIG. 3 shows a section and an enlarged cross section of the cover plate in a short section 7, 7 a of the score lines 11 or 8, which is intended to stop the initial tearing process.
  • FIG. 4 shows the tear-open area 22 in a representation similar to FIG. 1b
  • Cover mirror 20 in supervision, with a blockage stopping the initial tearing process by short embossing lines 27a, 27b according to one
  • FIG. 5 shows the tear-open area of the cover in accordance with FIG. 2b
  • FIG. 6 is a cross section similar to that of FIG. 3 through a cover according to FIG. 4 or 5 with the sheet thickness d, shown in simplified form with grains instead of flow or structure lines, which are created by connecting the center points.
  • Figure 7 is a sectional view similar to Figure 6 for further details.
  • FIG. 8 is a more detailed representation, starting from Figure 3, in the
  • FIG. 8a is an enlarged detail of FIG. 8 on a scale enlarged by a factor of 2, the score line base 8g and the two walls 16 of the score line being more clearly recognizable, as is the course of the flow lines of the metal.
  • FIG. 9 is a comparable illustration, shown here in more detail than in FIG. 6, specifically with flow lines in the short section 24 of FIG. 4 without illustration of the lateral embossments Q1, Q2 or 27a, 27b from FIG. 4.
  • FIG. 9a is an enlarged detail with a factor 2 larger
  • FIG. 1 a shows a tear-open cover 1 with a folded edge 2 on a cover mirror 3.
  • a tear-open area 4 is defined in the cover mirror by a notch line 8, the area 4 being marked with
  • annular grip tab 6 which is fastened to the tear-open area 4 by means of rivets 5, it can be completely detached from the lid in order to open the container.
  • FIG. 1b shows the tear-open area 4 on an enlarged scale.
  • the location for fastening the grip tab 6 is indicated by 5a. Nearby is on both
  • a narrowly defined area 7 is provided, which serves to temporarily stop the tearing process after the initial breaking in of the score line, so that pressure equalization can take place without danger to the user before the opening process is continued by pulling on the grip tab 6.
  • FIG. 2a shows the same situation with a sheet metal cover of a different type.
  • the tear-open area 12 is shown in FIG. 2b on a larger scale.
  • the attachment point for the grip tab is 13a, i.e. outside the tear area.
  • a lever grip tab 14 is also raised upwards. It tilts around its attachment point 13 and presses it
  • FIGS. 1 and 2 show conventional covers made of sheet metal with a “central panel” (cover mirror) 10.3 and a folded edge 2.
  • FIG. 3 shows the usual way of forming a blockage 7 or 7a for temporarily stopping the initial tearing process.
  • the cover plate is shown at 15 in the region of the score line 8 or 11.
  • 17 is the normal residual wall thickness d2 below the score line.
  • a larger residual wall thickness d3 is provided below the score line, as indicated at 18.
  • the metal structure 19 below the score line is crushed, but otherwise not significantly changed.
  • the walls 16 of the score line 8, 11 (often also called “scoring line” or “score line”) are inclined as a result of the stamping with an embossing stamp or scoring anvil.
  • FIGS. 8 and 8a can be illustrated on the basis of a real section through a metal cover with a corresponding magnification, as shown in FIGS. 8 and 8a.
  • the trapezoidal notch line is shown in section 7, 7a of FIGS. 1, 2, the remaining wall thickness shown being greater than the remaining wall thickness not visible in FIGS. 8, 8a, which is reduced in the case of the other notch line 8, which is impressed more deeply.
  • Transitional areas 16a, 16b which is designated by b1 in Figure 8.
  • FIGS. 4 to 7 with the same types of covers as in FIGS. 1 and 2, the stopping of the initial break-in process is caused differently.
  • the position of the blockages in relation to the fastening points 5a, 5, 13a, 13 of the grip tabs 14, 6 is essentially the same as in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 shows a tear area 22 on a larger scale, as it corresponds to the tear segment 4 according to FIG. 1.
  • the tear-open area 22 is delimited by a continuous score line 21.
  • the attachment point 23 is provided for a (tab-shaped or ring-shaped) grip tab.
  • start area S of the opening process This is the “start area” S of the opening process, which is continued by cutting the score line along the path K.
  • limited areas 24 are provided on both sides of a center line M of the tear area, which serve to temporarily stop the tear process
  • the average distance 26 of these areas from the fastening point 23 is indicated by A. In a specific exemplary embodiment, it can be approximately 1.5 to 3.5 mm, and is therefore somewhat further away from the point 23 than the blockages 7, 7 a of Figures 1, 2.
  • the notch line 21 is carried out consistently deep with a uniform notching tool. It also has the same residual wall thickness d2 in area 24 as in the adjacent, in particular also in the entire remaining notch line area.
  • the cover plate 35 in the metal structure 38 beneath the score line 21 has been substantially changed in the area 24, in such a way that in this area there is a structure free of tensile stresses in relation to the metal structure in the adjacent residual wall areas.
  • This denser metallic structure offers a sufficient stopping effect for the tearing open opening, even with high pressure differences to be equalized, so that a change in the score line depth k2 is not required.
  • the denser structure is not achieved by a modified effect of the notching tool, but rather by the fact that the metal structure in its flow or structure lines is limited by a lengthwise squeeze or compression 27a, 27b or Q1, Q2 from one or both sides of the score line 21 forth changed significantly.
  • a bead or a notch piece 27a, 27b is embossed in a line at a distance 28 from the center of the score line and corresponding to the score line width and parallel to the limited section 24 of the score line.
  • the center distance of the tear line used for tearing and the crimp bead or notch can be one concrete embodiment be about 0.5 to 1 mm.
  • the preferred length L of the notch pieces 27a, 27b in the limited area 24 can be between approximately 1.5 and 6 mm.
  • the short notch (s) next to the actual notch line mechanically deform the metal structure in the area of the remaining wall (thickness) of the notch line used for opening to an approximately equal length. There is no deformation of the metal structure in the remaining wall thickness of the adjacent or further notched kerf segments.
  • the notch pieces 27a, 27b can be introduced simultaneously with the creation of the notch line. They can also be embossed in a separate step. In the latter case, the flank inclination of the opening notch line changes in section 24, as is shown by the solid flank 37 in comparison to the dashed flank 36 in FIG. 6.
  • the notch pieces Q1, Q2 preferably extend somewhat deeper than the notch line 21 serving for opening, as can be seen from FIG. It may make sense to round the bottom contour 39 of the notch pieces, in contrast to a trapezoidal cross-sectional shape of the notch line.
  • the residual wall 42 with a thickness d2 below the score line in section 24 is thus somewhat larger than the thickness d1 of the residual wall 41 under the pieces Q1, Q2.
  • the flank angle 40 of the additional notch pieces should be approximately 5 ° ⁇ ⁇ ⁇ 15 °.
  • FIG. 6 The design of the score line in the limited section 24, which is schematically illustrated in FIG. 6, becomes clearer from the real sectional images of FIGS. 9, 9a, which are a section and an enlargement to the scale shown there at the point 24, the lateral notch pieces 27a, 27b and Q1, Q2 are not recognizable in the micrographs because they lie outside the image area.
  • a notch line design 8 with a width b1 is only to be assumed to be somewhat deeper with respect to the groove base 8g, corresponding to the normal notch line depth, which corresponds to a residual floor of height d2 Figure 3 leaves.
  • the score line in section 24 according to FIG. 4 appears as shown in FIG.
  • the structure has changed significantly, and the shape of the score line has also changed significantly in this particular example compared to the trapezoidal shape. The change in shape depends on the depth, width and distance between the score line pieces Q1, Q2 from the center of the score line 8 in section 24.
  • the flow lines 38y and 38x which are specially drawn out in the area 38 below the score line, run steeper under the score line 21 than in FIG. 8, in which a flow line 19x with a slight slope in the area 19 there is drawn out under the score line 8 there .
  • This state 19x is also maintained in the area of the score line outside the short section 24 in the new design of the score line 21 from FIG. 9, so that the flow lines change from a flat slope in the remaining area to a steeper slope 38x, 38y in the blocking or Change the blocking section.
  • Notch line base 8g from FIG. 8a is deformed towards a circular configuration 48 in FIGS. 9 and 9a, with walls 49a, 49b becoming steeper along the inclined plane 37.
  • Other depths and other distances from notch pieces Q1, Q2 cause a less pronounced change of the score line base, so that the example shown in FIG. 9 is an exaggerated example.
  • FIG. 9a shows the increase in the transition area 37a, 37b from the inclined walls 49a, 49b of section 24 to the remaining cover mirror 20 or 30 of FIGS. 4 and 5.
  • These transitions run continuously between the wall and the wall other lid mirrors, but have an increase in relation to the plane, so that the specially deformed flow lines inside are also visible from the outside.
  • the execution in another form of a tear-open area 33 according to FIG. 5 is corresponding.
  • a tear-open segment 33 remaining on the cover is delimited in the cover mirror 30 by a notch line 31, which is opened with the aid of a grip tab, not shown, which is fastened at 32.
  • the embossments Q1, Q2 which are laid laterally next to the score line, are arranged to stop the opening process and correspond to the score pieces 27a, 27b.
  • the shape, size and position of the notch pieces 27a, 27b, Q1, Q2, and the remaining wall thickness d1 under these pieces determine the strength of the relaxation of the structure and thus the extent of the blocking effect after the initial opening. It can be adjusted by changing notches outside (actually next to) the opening notch line.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Deckel aus Metallblech für im verschlossenen Zustand unter einem erhöhten Druck gegenüber dem Umgebungsdruck stehende Getränkedosen. Der Deckel hat einen im wesentlichen flach ausgebildeten Spiegel (3, 10, 20, 30), einen demgegenüber kleineren ausbrechbaren Bereich (4; 11; 33; 22) im Deckelspiegel, bestimmt durch eine Kerblinie (8; 11; 21; 31), und eine zum Öffnen des kleinen Bereiches dienende Grifflasche (6; 14), die am Deckelspiegel angebracht ist. In einem längenbegrenzten Bereich (24, 25, L) nach einem Startabschnitt (S) der Kerblinie (21, 31) ist das Metallgefüge (38) oder sind die Gefügelinien (38x, 38y) des Blechs unterhalb der Kerblinie gegenüber einem Metallgefüge (19) unterhalb zumindest der angrenzenden Kerblinie (21; 31), wesentlich dichter. Es gelingt damit, einen schwierig zu kontrollierenden Öffnungsvorgang nach anfänglichem Aufbrechen der Kerblinie (21; 31) temporär zu sperren.

Description

Temporäre Aufplatzsperre in einem Blechdeckel
Die Erfindung betrifft einen Deckel aus Metall mit einem Öffnungssystem für im verschlossenen Zustand unter Über- oder Unterdruck stehende Behälter, zum Beispiel Getränkedosen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. Bei solchen Dosen, insbesondere Getränkedosen mit karbonisiertem Inhalt, kann die Dose vor dem Öffnen des Deckels (mittels des Öffnungssystems) unter einem Innendruck von etwa 3,0 bis 5,8 bar stehen, und zwar jeweils abhängig vom Füllgut, vom Füllungsgrad, von der Lagerungstemperatur und der Transportbehandlung. Beim anfänglichen Öffnen eines Öffnungssegments reißt die durch Scherung brechende Kerblinie zum Öffnen des Behälters zuerst nahe der Zug- oder Druckstelle einer Grifflasche ein oder aus. Die Öffnung führt dazu, daß durch eine impulsartige Kräfteeinwirkung des sehr hohen Innendruckes das durch die Kerblinie bestimmte Öffnungssegment des Deckelspiegels unkontrolliert oder schlagartig herausplatzt. Dadurch entsteht eine Verletzungsgefahr für Hände, Gesicht und Augen.
Um bei bekannten Deckeln diese Gefährdung zu verhindern und den impulsartigen Öffnungsvorgang zu kontrollieren, ist in einem vorbestimmten begrenzten Abschnitt der Kerblinie die unter der Kerblinie verbleibende Restwanddicke gegenüber den angrenzenden Bereichen der Kerblinie größer, also weniger geschwächt. Durch entsprechende Auswahl der relativen Lage dieses kurzen Bereiches der Kerblinie relativ zu dem Abschnitt der Kerblinie, an dem der Öffnungsvorgang beginnt, wird erreicht, daß mit dem anfänglichen Einbrechen die Kerblinie zunächst nur bis zu dieser vorbestimmten Blockierstelle laufen kann und dort gestoppt wird, so daß ein
Druckausgleich zwischen Behälterinnerem und -äußerem stattfinden kann, worauf gefahrlos der Öffnungsvorgang zu Ende geführt werden kann. Damit wird verhindert, daß das von Hand mittels Grifflasche geöffnete Öffnungssegment durch den hohen Innendruck unkontrolliert aufplatzt oder gar vom Deckel abreißt und herausfliegt bzw. schlagartig aus der Öffnung herausplatzt.
Solche Öffnungssperren sind bei den verschiedenen Arten von Aufreißdeckeln mit Erfolg eingesetzt worden, also sowohl bei solchen Deckeln, bei denen das Aufreißsegment mit der Grifflasche zusammen vollständig vom Deckel gelöst wird, oder bei solchen Deckeln, bei denen die Lasche mit dem Aufreißsegment am Deckel auch nach dem Öffnen verbleibt, wobei das Aufreißsegment zum Beispiel beim Öffnen in das Behälterinnere geschwenkt wird (SOT-Deckel). Um Verletzungsgefahr zu vermeiden, liegt die bei Getränkedosen übliche Prüfgarantie bei 6,2 bar (90 psi oder 620 kPa) als Minimum. Diese, den anfänglichen Öffnungsvorgang zunächst begrenzende oder blockierende (kurz: sperrende) Kerblinie kann auch bei anderen Behältern, zum Beispiel Niederdruckbehältern eingesetzt werden. Für Tennisballdosen verwendet, schafft sie Aufplatzsperren auch im Druckbereich zwischen 1 ,5 bar (150 kPa) bis 2,5 bar (250 kPa).
Das bisherige System hat sich in der Praxis bewährt, unterliegt jedoch bei der Fertigung verschiedenen kritischen Problembereichen, die einen hohen Kontrollaufwand erfordern. Durch die erhöhte Restwanddicke in dem Sperrbereich hat ein erhöhter Verschleiß eines die Prägung vornehmenden Ritzmesserkammes Nachteile für die Genauigkeit der Steuerung des weiteren Aufreißvorgangs. Dies kann dazu führen, daß beim weiteren Aufreißen des Öffnungsbereiches nach der temporären Blockade der Trennvorgang nicht (mehr) der Kerblinie exakt folgt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß in dem Sperrbereich unkontrollierbare oder zu hohe Aufreißkräfte nötig sind, die bei zu hoher Restwanddicke dazu führen können, daß der Öffnungsvorgang nicht weiter- und zu Ende geführt werden kann. Ist die Restwanddicke dagegen zu klein, kann die Schutzwirkung ausbleiben, da die vorübergehende Blockierung des Öffnungsvorganges nicht oder nicht sicher genug eintritt. Besonders bei einer Anordnung der Ritzlinie so, daß sie spitz zuläuft und zwei Aufplatzsperren benötigt werden, beiderseits einer abgerundeten Spitze, von der auch zwei Kerbliniensegmente ausgehen, hat sich das bisherige Konzept nicht bewährt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, mit einfachen Mitteln die aufgezeigten Schwierigkeiten zu vermeiden und eine vielseitiger einsetzbare, temporäre Aufplatzsperre an einem Blechdeckel vorzuschlagen sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.
Zur Lösung sieht die Erfindung einen Deckel aus Metall mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , 7 oder 14 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9 vor.
In dem vorbestimmten begrenzten (kurzen) Abschnitt der Kerblinie entspricht die Restwanddicke im wesentlichen der Restwanddicke in den angrenzenden, insbesondere auch übrigem Bereich der Kerblinie und unterscheidet sich von dieser nicht merklich. Die vorübergehende Sperre des Aufreißvorganges wird dadurch erreicht, daß in dem ausgewählten, d. h. vorbestimmten und begrenzten Bereich der Kerblinie das Metallgefüge in dem Bereich der Restwand wesentlich von dem Gefüge in den angrenzenden Bereichen der Kerblinie abweicht. Nach der Herstellung der Kerblinie wird dieses Metallgefüge verdichtend verändert. Die Verdichtung ist eine Befreiung von eingeprägten Zugspannungen. Während im übrigen Kerblinienbereich seinem Zweck folgend das Metallblech geschwächt wird und Zugspannungen durch Einbringung der Kerblinie unter der Kerblinie sozusagen programmiert werden, die aufgrund des seitlichen Verdrängens des Materials zustande kommen und so ein Aufplatzen begünstigen, wird in dem kurzen Bereich, der zum temporären Sperren für den Zeitpunkt des Druckausgleichs dient, die programmierte Zugspannung gesenkt, bis vollständig kompensiert. Diese Kompensation sorgt für eine Reduzierung der Scherneigung, stärkt also die ohnehin ca. 20% geringere Scherfestigkeit des Metalls gegenüber seiner Zugfestigkeit. Zwar wäre eine
Reduzierung der Einprägetiefe im Sperrbereich auch in der Lage, die Scherneigung herabzusetzen, es ist hier aber nur ein theoretisches Optimum zu erzielen, zwischen der Höhe der verbleibenden Restwand - die die Sperre bewirkt - und der Eignung der verbleibenden Restwand zum Abscheren bei einem durch den Benutzer veranlassten Weiterreißen. Es mag sein, daß das Optimum theoretisch ermittelt werden kann, dieses Optimum wird aber im Zuge der Fertigung stetig verändert, hin zu schlechteren Kerblinien, weil der verbleibende Prägekamm oder der Ritzmesserkamm einem Verschleiß unterliegt und die Unterschiede zwischen Prägelinie und reduzierter Prägetiefe entweder nicht mehr genau stimmen oder sich verändern. Die Folge sind ein Ausbrechen der abscherenden Linienführung beim Öffnen aus der Spurführung der Ritzlinie, wenn die temporäre Öffnungssperre zu intensiv war, also die Restwand eine zu hohe Scherkraft benötigte, um aufgetrennt zu werden. Wird dagegen die Restwand zu gering angesetzt, kann sie ihre temporäre Sperrwirkung nicht entfalten, sondern reißt beim impulsartigen Druckentweichen sofort vollständig auf.
Es hat sich überraschend gezeigt, daß diese Gefügestruktur den anfänglichen Öffnungsvorgang zuverlässig an der vorbestimmten Stelle der Kerblinie vorübergehend stoppt, so daß die geforderte und gewünschte Schutzwirkung gegenüber den oben aufgezeigten Gefahren zuverlässig erreicht wird. Auf der anderen Seite hat sich erwiesen, daß das Kerbwerkzeug oder ein entsprechendes Ritzmesser höhere Standzeiten aufweist. Die höheren Standzeiten können auch dadurch begünstigt werden, daß das zusätzliche Prägewerkzeug mit seitlich eingeprägten Linienstücken sich außerhalb der eigentlichen Kerblinie befindet. Die Steuerung des Aufbrechvorgangs wird somit nicht durch das Werkzeug erreicht, das die Kerblinie einbringt, sondern durch ein anderes Werkzeug, das zusätzliche Prägestücke einbringt, die in ihrer Tiefe, Länge und in ihrem Abstand von der eigentlichen Kerblinie besser gesteuert und auch leichter angepasst werden können. So ist es z.B. möglich, dieses gesonderte Werkzeug auszutauschen, die Prägestücke in ihrer Breite, Länge oder in ihrem Abstand von der eigentlichen Kerblinie zu verändern, um unterschiedliche Aufbrechvorgänge zu programmieren und im Deckel vorzugeben. Solcher Art Steuerungen sind bei üblichen Präg-Werkzeugen, die in einem Abschnitt einer reduzierte Höhe des Prägekamms aufweisen, nur dann möglich, wenn das gesamte Werkzeug mit seinem gesamten Prägekamm geändert wird. Das ist wesentlich teurer, wesentlich uneffektiver und wesentlich komplizierter vorzunehmen, als die einfache Steuerung von zwei zusätzlichen Prägesicken links und rechts von der eigentlichen Bahnführung. Es kann dabei sogar die Platzierung oder Positionierung der kurzen Prägestücke beiderseits der Kerblinie verändert werden, um ein verändertes Aufplatzverhalten im anfänglichen Aufbrechvorgang zu ermöglichen und in einem größeren Ausmaß zu erproben und zu einem Optimum zu führen, als das mit einer Vielzahl von spezifisch hergestellten Prägewerkzeugen der Fall ist.
Durch das Einprägen von Quetschlinienstücken beiderseits der Kerblinie wird die eigentliche Kerblinie zum Aufreißen in ihrer Breite reduziert. Die diese Breite bestimmenden Wände links und rechts der eingeprägten Kerbe mit dem unten liegenden Boden verändern sich nach dem zweiten Eingriff des Prägewerkzeuges. Bevorzugte Werte sind eine Senkung auf 30% bis 70% der ursprünglichen Breite, insbesondere zumindest 50% (Anspruch 16). Wird eine stärkere Reduzierung vorgenommen durch eine stärkere Materialverdrängung von außen zur Kerblinie hin, kann auch der Kerbliniengrund vollständig verschwinden und zu einer oben offenen Kreisform verkümmern. Die Wände werden in jedem Falle etwas steiler ausgebildet und näher zueinander verlagert, wobei die Änderung der Steigung und die Reduzierung der Breite von der Tiefe und der Breite der Prägelinien beiderseits der Kerblinie abhängig ist.
Auch die zur Herstellung der mit einem schmäleren Kerblinienabschnitt bewirkten Gefügeveränderung notwendigen Werkzeuge sind wesentlich stabiler und nicht so verschleißanfällig, wie ein in seiner Eingriffshöhe (oder -tiefe) ungleichmäßiges normales Ritzmesser (auch Prägekamm).
Die Gefügeveränderung wird durch Einwirkung auf das Deckelblech von außerhalb der Kerblinie her bewirkt.
Die Einwirkung auf das Deckelblech außerhalb der Kerblinie kann von einer beliebigen Richtung her erfolgen, also von seitlich oder von unterhalb, die Wirkung wird in jedem Fall so gerichtet, daß das Deckelmaterial bzw. die Gefügestruktur unterhalb der zum Öffnen dienenden Kerblinie verdichtet wird, insbesondere bei starker Einwirkung von der Seite eine in ihren Zugspannungen entspannte Gefügestruktur erhalten wird. Eine solche spannungsneutralere Zone ist mechanisch wesentlich stabiler und erreicht bei gleichbleibender Kerblinientiefe entlang des gesamten Startabschnitts der zum Öffnen dienenden Kerblinie und auch darüber hinaus eine temporäre Öffnungsblockade oder Öffnungssperre, die das impulsartige Entweichen des Drucks, der durch Druckdifferenz gegenüber der Umgebung entsteht, auszugleichen vermag. Nach Ausgleich des Drucks kann die temporäre Sperre vom Benutzer der Grifflasche in einem weitergeführten Öffnungsvorgang überwunden werden, so daß der Aufreißbereich spurgenau an der Kerblinie freigelegt wird. Die temporäre Sperrung ist also keine dauerhafte Sperrung, wenn der Benutzer die mechanisch verfestigte Restwand kurz nach Beginn des Öffnungsvorgangs durch eine mechanisch erhöhte Kraft überwindet.
Gut vorstellbar ist die Verformung der Gefügestruktur dann, wenn zwei kurze Kerblinienstücke direkt neben der Kerblinie, die zum Öffnen dient, eingeprägt werden. Im Stand der Technik ist der Bereich der Sperre in der Regel derjenige gewesen, der weniger verfestigt war oder ein lockereres Gefüge besaß, weil hier die Restwand eine größere Stärke aufwies und dadurch der beginnende Aufreißvorgang temporär unterbrochen wurde. Gemäß der Erfindung ist dieser Bereich von der Dicke her im wesentlichen gleich, wie der vor diesem Bereich und nach diesem Bereich liegende Zug der Kerblinie. Dennoch aber kommt durch ein seitliches Hereindrücken von
Material durch Einprägung von seitlichen Prägestücken eine mechanische Verfestigung zustande, die eine kontrollierte Öffnung nach impulsartigem Entweichen des Überdrucks oder impulsartigem Ausgleich des Unterdrucks erzielt (Anspruch 11).
Die Kerblinie gemäß der Erfindung kann im wesentlichen gleichförmige Tiefe besitzen (Anspruch 2). Die erwähnte Reduzierung der Zugspannungen unterhalb der Kerblinie kann von einseitig oder beidseitig der Öffnungs-Kerblinie erfolgen (Anspruch 3). Soll die temporäre Sperre mechanisch nicht zu fest sein, empfiehlt sich ein sehr kurzes Längenstück als einseitig oder beidseitig verlagerte Kerblinienstücke, die aber sehr nahe beim Startabschnitt, also lokal eng dem anfänglichen Einbrechbereich der Kerblinie benachbart angeordnet sind.
Die Tiefe der zwei kurzen Kerblinienstücke neben der Haupt-Kerblinie kann gesteuert werden. Durch die Steuerung der Tiefe kann die Materialverdichtung unter der Haupt-Kerblinie in ihrer Form und Zugspannungsentlastung gesteuert werden. Je größer die Tiefe ist, desto stärker die Zugspannungsentlastung unter dem Nutgrund der Haupt-Kerblinie und desto stärker die Aufplatzsperre beim Öffnen des begrenzten Öffnungssegmentes. Ausgehend von einer Blechstärke in der Größenordnung von 0,22 mm und 0,24 mm kann die Tiefe der zusätzlichen Präge-Linienstücke zwischen 0,17 mm und 0,08 mm liegen, also insbesondere eine größere Tiefe aufweisen, als die zum Öffnen dienende Haupt-Kerblinie (Anspruch 4).
Eine erhöhte Tiefe der seitlich verlagerten und in ihrer Länge begrenzten
Quetschungen erlaubt ein stärkeres und gesteuerteres Entspannen des Gefüges unter der Öffnungs-Kerblinie (Anspruch 14). Die gesteuerte Entspannung durch die zusätzlichen Kerblinienstücke führt dazu, daß die Fließ- oder Gefügelinien unter dem Sperrabschnitt der Kerblinie steiler verlaufen, als im übrigen Bereich, was durch das Zusammenschieben des Deckelbleches in diesem Bereich erfolgt (Anspruch 6). Damit geht einher die steilere Gestaltung der Wandabschnitte der Kerblinie, die im Sperrbereich ohnehin einen geringeren Abstand voneinander aufweisen, als im zumindest angrenzenden Bereich der Kerblinie, bis hin zum gesamten übrigen Bereich der Haupt-Kerblinie (Anspruch 15, Anspruch 7, Alternative (a)).
Ein gerundetes Profil am Boden der seitlichen Quetschung (Anspruch 5) hat eine bevorzugte Wirkung auf einem größeren Tiefenbereich in Richtung einer Verdichtung der Gefügelinien oder Fließlinien auf den unter der Öffnungs-Kerblinie liegenden Sperrbereich, wobei eine Verschmälerung der Kerblinie mit näher gegenüberliegenden Wänden eintritt (Anspruch 7, Anspruch 16).
Soweit der Begriff "Kerblinie" verwendet worden ist, versteht der Fachmann darunter auch eine Präge- oder Ritzlinie oder eine mit anderen Mitteln eingebrachte Schwächungslinie, die es erlaubt, zum Öffnen ein Aufreißsegment von dem übrigen Deckelspiegel des Deckels durch Scherkräfte zu trennen; solche Begriffe wie Aufreißen oder Einreißen sollen als technisch gleichwertig angesehen werden. Eine Verzahnung ist eine Verdichtung der Gefügelinien/Fließlinien des Metalls.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 zeigt in der linken Hälfte „a" in Aufsicht einen Aufreißdeckel 1 und in der rechten Hälfte „b" den zugehörigen , entlang einer Kerblinie 8 aufreissbaren Bereich 4, der an einer Grifflasche 6 vollständig vom Deckelblech gelöst wird.
Figur 2 zeigt in der linken Hälfte „a" in Aufsicht einen anderen Aufreißdeckel 9 aus Blech und in der rechten Hälfe „b" den durch eine Kerblinie 11 begrenzten
Aufreißbereich 12, der zusammen mit einer Grifflasche 14 am Deckelblech auch nach dem Öffnen verbleibt.
Figur 3 zeigt im Ausschnitt und im vergrößerten Querschnitt das Deckelblech in einem kurzen Abschnitt 7,7a der Kerblinien 11 oder 8, der zum Stoppen des anfänglichen Aufreißvorganges bestimmt ist.
Figur 4 zeigt in ähnlicher Darstellung wie Figur 1b den Aufreißbereich 22 im
Deckelspiegel 20 in Aufsicht, mit einer den anfänglichen Aufreißvorgang stoppenden Blockade durch kurze Prägelinien 27a, 27b gemäß einem
Beispiel der Erfindung.
Figur 5 zeigt entsprechend der Figur 2b den Aufreißbereich des Deckels nach
Figur 2a, mit dem Aufreiß-Blockiersystem gemäß einem weiteren Beispiel.
Figur 6 ist ein ähnlicher Querschnitt wie Figur 3 durch einen Deckel nach Figur 4 oder 5 mit der Blechstärke d, vereinfacht dargestellt mit Körnern statt Fließ- oder Gefügelinien, die durch Verbinden der Mittelpunkte entstehen.
Figur 7 ist eine ähnliche Darstellung im Schnitt, wie Figur 6 zur Erläuterung weiterer Einzelheiten.
Figur 8 ist eine genauere Darstellung, ausgehend von Figur 3, bei der
Gefügelinien oder "Fließlinien" des Bleches im Bereich der Kerblinie 8 dargestellt werden. Diese Kerblinie ist im Sperr- oder Blockierbereich 7 der Figur 1 geschnitten und zeigt einen trapezförmigen Kanal, der von der Oberfläche des Deckelspiegels eingeprägt ist. Figur 8a ist eine Ausschnittvergrößerung der Figur 8 mit einem um den Faktor 2 vergrößerten Maßstab, wobei der Kerbliniengrund 8g und die beiden Wände 16 der Kerblinie deutlicher zu erkennen sind, ebenso wie der Verlauf der Fließlinien des Metalls.
Figur 9 ist eine vergleichbare Darstellung, hier genauer dargestellt als in Figur 6, namentlich mit Fließlinien im kurzen Abschnitt 24 der Figur 4 ohne Darstellung der seitlichen Einprägungen Q1 ,Q2 bzw. 27a, 27b von Figur 4.
Figur 9a ist eine Ausschnittsvergrößerung mit einem um den Faktor 2 größeren
Maßstab nur im Bereich des Kerblinienabschnitts 24 zwischen den beiden Einprägungen Q1 ,Q2, die hier nicht dargestellt sind.
Figur 1a zeigt einen Aufreißdeckel 1 mit einem Falzrand 2 an einem Deckelspiegel 3. Im Deckelspiegel ist durch eine Kerblinie 8 ein aufreissbarer Bereich 4 definiert, der mit
Hilfe einer ringförmigen Grifflasche 6, die an dem Aufreißbereich 4 mittels Niet 5 befestigt ist, zum Öffnen des Behälters vollständig vom Deckel gelöst werden kann.
Durch Hochkippen der Grifflasche 6 gegenüber dem Deckelspiegel wird die Kerblinie im
Bereich des Niets 5 anfänglich zum Aufbrechen gebracht. Durch weiteres Ziehen an der Grifflasche 6 nach oben kann dann der Öffnungsvorgang durch Weiterreißen entlang der Kerblinie 8 fortgesetzt werden, bis der Aufreißbereich 4 vollständig gelöst ist.
In Figur 1b ist im vergrößerten Maßstab der Aufreißbereich 4 gezeigt. Mit 5a ist die Stelle zur Befestigung der Grifflasche 6 angegeben. In deren Nähe ist auf beiden
Seiten der Befestigungsstelle ein eng begrenzter Bereich 7 vorgesehen, der dazu dient, nach dem anfänglichen Einbrechen der Kerblinie den Aufreißvorgang vorläufig zu stoppen, so daß ohne Gefahr für den Benutzer ein Druckausgleich stattfinden kann, bevor durch Ziehen an der Grifflasche 6 der Öffnungsvorgang fortgesetzt wird.
Figur 2a zeigt die gleiche Situation bei einem Blechdeckel einer anderen Gattung. Auch hier ist in Figur 2b in größerem Maßstab der Aufreißbereich 12 gezeigt. Die Befestigungsstelle für die Grifflasche liegt bei 13a, also außerhalb des Aufreißbereiches. Zum Öffnen wird auch hier eine Hebel-Grifflasche 14 nach oben angehoben. Sie kippt dabei um ihre Befestigungsstelle 13 und drückt den
Aufreißbereich 12 in das Innere des Behälters. Der Aufreißvorgang beginnt nahe der Befestigungsstelle 13a. In ihrer Nähe sind wiederum ähnliche Mittel 7a zum vorläufigen Stoppen des anfänglichen Aufreißvorganges angeordnet. Die Figuren 1 und 2 zeigen übliche Deckel aus Blech mit einem „central panel" (Deckelspiegel) 10,3 und einem Falzrand 2.
Figur 3 zeigt die übliche Art für die Ausbildung einer Blockierung 7 bzw. 7a zum temporären Stoppen des anfänglichen Aufreißvorganges. Mit 15 ist das Deckelblech im Bereich der Kerblinie 8 oder 11 gezeigt. Mit 17 ist die normale Restwanddicke d2 unter der Kerblinie angegeben. Im hervorgehobenen Bereich der Blockierung 7 bzw. 7a ist eine größere Restwanddicke d3 unter der Kerblinie vorgesehen, wie bei 18 angegeben. Das Metallgefüge 19 unterhalb der Kerblinie ist gequetscht, aber sonst nicht wesentlich verändert. Die Wände 16 der Kerblinie 8,11 (oft auch „Ritzlinie" oder „score line" genannt) verlaufen geneigt, als Folge der Einprägung mit einem Prägestempel oder Ritzamboss. Das schematisch an Figur 3 gezeigte Bild lässt sich anhand eines realen Schnitts durch einen Metalldeckel mit entsprechender Vergrößerung verdeutlichen, wie Figur 8 und Figur 8a zeigen. Hier ist die trapezförmige Kerblinie im Abschnitt 7,7a von Figuren 1 ,2 gezeigt, wobei die dargestellte Restwanddicke größer ist, als die in den Figuren 8,8a nicht sichtbare übrige Restwanddicke, die bei der tiefer eingeprägten übrigen Kerblinie 8 reduziert ist.
Ersichtlich an Figur 8 ist eine herausgezeichnete Fließlinie 19x im Metallgefüge 19 unterhalb der Kerblinie. Ebenfalls ersichtlich ist die Auswirkung der Prägung in einem Bereich 19e weiter unterhalb der Kerblinie, die das Abbild der Kerblinie geschwächt wiedergibt. Die untere Oberfläche des Blechdeckels ist flach und im Bereich 7 gegenüber der übrigen unteren Oberfläche nicht verändert. Die schräg aufwärts verlaufenden Seitenwände 16 gehen direkt in den Übergangsstellen 16a, 16b in die Oberfläche des Deckelspiegels über. Aufgrund der Einprägung sind die direkten
Übergänge sogar etwas abgesenkt gegenüber einer gedachten flachen Ebene auf dem Deckelspiegel. Besonders in der Vergrößerung der Figur 8a ist dieser direkte Übergang 16a, 16b in den oberen Randbereichen der Kerblinie 8 deutlich zu erkennen, wobei der Nutgrund 8g der Nut 8 demjenigen von Figur 8 entspricht. Der Nutgrund 8g ist schmäler, als die Breite b1 der Kerblinie zwischen den
Übergangsbereichen 16a, 16b, die mit b1 in Figur 8 bezeichnet ist.
In den Figuren 4 bis 7 ist bei gleichen Deckelarten wie in den Figuren 1 und 2 das Stoppen des anfänglichen Einbrechvorganges anders verursacht. Die Lage der Blockierungen in Bezug auf die Befestigungsstellen 5a,5,13a,13 der Grifflaschen 14,6 ist im wesentlichen die gleiche wie bei den Figuren 1 und 2. Figur 4 zeigt in größerem Maßstab einen Aufreißbereich 22, wie er dem Aufreißsegment 4 nach Figur 1 entspricht. Der Aufreißbereich 22 wird von einer durchgehenden Kerblinie 21 begrenzt. In der Nähe des schmäleren Endes des hier als tropfenförmiges Segment ausgebildeten Aufreißbereiches ist die Befestigungsstelle 23 für eine (hebeiförmige oder zugringartige) Grifflasche vorgesehen. Dies ist der „Startbereich" S des Öffnungsvorganges, der sich durch Auftrennen der Kerblinie entlang des Weges K fortsetzt. In einem geringen Abstand A von diesem Startbereich S sind beiderseits einer Mittellinie M des Aufreißbereiches begrenzte Bereiche 24 vorgesehen, die zum vorläufigen Stoppen des Aufreißvorganges dienen. Der mittlere Abstand 26 dieser Bereiche von der Befestigungsstelle 23 ist mit A angegeben. Er kann in einem konkreten Ausführungsbeispiel bei etwa 1 ,5 bis 3,5 mm liegen, ist also etwas weiter von der Stelle 23 entfernt, als die Blockierungen 7,7a von Figuren 1 ,2.
Die Kerblinie 21 ist durchgehend gleichbleibend tief mit einem einheitlichen Kerbwerkzeug ausgeführt. Sie weist auch im Bereich 24 die gleiche Restwanddicke d2 auf, wie in den angrenzenden, insbesondere auch dem gesamten übrigen Kerblinienbereich.
Wie aus Figur 6 hervorgeht, ist im Bereich 24 das Deckelblech 35 im Metallgefüge 38 unterhalb der Kerblinie 21 wesentlich verändert, und zwar so, daß in diesem Bereich eine gegenüber dem Metallgefüge in den angrenzenden Restwand-Bereichen eine von Zugspannungen befreite Gefügestruktur vorliegt. Dieses dichtere metallische Gefüge bietet beim anfänglichen Öffnen auch bei hohen auszugleichenden Druckunterschieden eine ausreichende Stoppwirkung für den Aufreißvorgang, so daß eine Veränderung der Kerblinientiefe k2 nicht benötigt wird.
Das dichtere Gefüge wird nicht durch eine veränderte Wirkung des Kerbwerkzeuges erreicht, sondern dadurch, daß das Metallgefüge in seinen Fließ- oder Gefügelinien durch eine in der Länge begrenzte Quetschung oder Stauchung 27a, 27b bzw. Q1 ,Q2 von einer oder von beiden Seiten der Kerblinie 21 her wesentlich verändert wird.
Es hat sich gezeigt, daß auch eine einseitige Quetschung bereits zu einer ausreichenden Entspannung des Metallgefüges 38 führt. Bevorzugt wird jedoch eine beidseitige Quetschung, wie sie in den Figuren 4 bis 7 dargestellt ist. Dazu wird in einem etwa oder zumindest der Kerblinienbreite entsprechenden Abstand 28 von der Mitte der Kerblinie und parallel zu dem begrenzten Abschnitt 24 der Kerblinie eine Sicke oder ein Kerbstück 27a, 27b linienförmig eingeprägt. Der Mittenabstand der zum Aufreißen dienenden Kerblinie und der Quetschsicke oder -kerbe kann bei einem konkreten Ausführungsbeispiel etwa 0,5 bis 1 mm betragen. Die bevorzugte Länge L der Kerbstücke 27a,27b im begrenzten Bereich 24 kann zwischen etwa 1 ,5 und 6 mm liegen. Durch die kurze Kerbe(n) neben der eigentlichen Kerblinie wird das Metallgefüge im Bereich der Restwand(dicke) der zum Öffnen dienenden Kerblinie auf einer etwa gleich großen Länge mechanisch umgeformt. In der Restwanddicke der angrenzenden oder weiter ab liegenden Kerbliniensegmente keine Umformung des Metallgefüges ein.
Die Kerbstücke 27a,27b können gleichzeitig mit dem Erzeugen der Kerblinie eingebracht werden. Sie können aber auch nachträglich in einem gesonderten Schritt eingeprägt werden. Im letzteren Fall verändert sich die Flankenneigung der Öffnungs- Kerblinie im Abschnitt 24, wie dies durch die ausgezogene Flanke 37 im Vergleich zu der gestrichelten Flanke 36 in Figur 6 dargestellt ist.
Bevorzugt reichen die Kerbstücke Q1 ,Q2 etwas tiefer als die zum Öffnen dienende Kerblinie 21 , wie aus Figur 7 ersichtlich ist. Dabei kann es sinnvoll sein, die Bodenkontur 39 der Kerbstücke zu runden, im Gegensatz zu einer trapezförmigen Querschnittsgestalt der Kerblinie. Die Restwand 42 mit einer Dicke d2 unter der Kerblinie im Abschnitt 24 ist somit etwas größer als die Dicke d1 der Restwand 41 unter den Stücken Q1 ,Q2. Der Flankenwinkel 40 der zusätzlichen Kerbstücke sollte etwa 5° ≤ α < 15° betragen.
Die schematisch an der Figur 6 erläuterte Gestaltung der Kerblinie im begrenzten Abschnitt 24 wird deutlicher aus den realen Schnittbildern der Figuren 9,9a, die einen Schnitt und eine Vergrößerung zum dort dargestellten Maßstab an der Stelle 24 sind, wobei die seitlichen Kerbstücke 27a,27b bzw. Q1 ,Q2 in den Schliffbildern nicht erkennbar sind, weil sie außerhalb des Bildbereiches liegen.
Auszugehen ist im Bereich 24, der sich senkrecht zur Papierebene erstreckt, von einer Kerbliniengestaltung 8 mit einer Breite b1 , wie er in Figur 8 dargestellt ist, nur etwas tiefer hinsichtlich des Nutgrundes 8g, entsprechend der normalen Kerblinientiefe, die einen Restboden der Höhe d2 gemäß Figur 3 belässt. Nach Einwirkung von seitlich beabstandeten Kerblinienstücken Q1 ,Q2, wie sie von Prägewerkzeugen durchgeführt werden können, stellt sich die Kerblinie im Abschnitt 24 gemäß Figur 4 so dar, wie in Figur 9 gezeigt. Das Gefüge ist wesentlich verändert, auch die Form der Kerblinie ist in diesem speziellen Beispiel stark gegenüber der trapezförmigen Form geändert. Die Formänderung hängt dabei davon ab, welche Tiefe, Breite und welchen Abstand die Kerblinienstücke Q1 ,Q2 von der Mitte der Kerblinie 8 im Abschnitt 24 besitzen. Ersichtlich ist an Figur 9 zusammen mit der Detaildarstellung der Figur 9a, daß der Boden des Deckels in den Übergangsabschnitten 38a und 38b ausgebaucht 38c wird, also Material von außen unter die Kerblinie 8 in der nicht modifizierten und unter die Kerblinie 21 in der modifizierten Gestalt gedrückt wird. Dadurch verändern sich die Gefügelinien, sie werden dichter und der Bereich 38e unterhalb der Kerblinie wird stärker nach unten hinsichtlich der Fließlinien verformt, entsprechend der Ausbauchung 38c mit erstem Übergangsabschnitt 38a und zweitem Übergangsabschnitt 38b zur übrigen Unterseite des Deckels.
Die Fließlinien 38y und 38x, die im Bereich 38 unter der Kerblinie speziell herausgezeichnet sind, verlaufen unter der Kerblinie 21 steiler, als noch in Figur 8, in der eine Fließlinie 19x mit einer geringen Steigung im dortigen Bereich 19 unter der dortigen Kerblinie 8 herausgezeichnet ist. Dieser Zustand 19x wird auch im Bereich der Kerblinie außerhalb des kurzen Abschnitts 24 bei der neuen Gestaltung der Kerblinie 21 von Figur 9 beibehalten, so daß die Fließlinien sich von einer flachen Steigung im übrigen Bereich zu einer steileren Neigung 38x,38y im Sperr- bzw. Blockierabschnitt hin verändern.
Aufgrund der gegebenen Geometrie von Prägestücken Q1.Q2 in Figur 9 ist die ursprüngliche Breite b1 der Kerblinie so stark reduziert worden, daß der
Kerbliniengrund 8g von Figur 8a zu einer kreisförmigen Gestaltung 48 in Figur 9 bzw. 9a hin verformt wird, bei steiler werdenden Wänden 49a,49b, entlang der geneigten Ebene 37. Andere Tiefen und andere Abstände von Kerbstücken Q1 , Q2 verursachen eine nicht so starke Veränderung des Kerbliniengrundes, so daß das dargestellte Beispiel von Figur 9 ein übersteigertes Beispiel ist.
Ersichtlich ist besonders an der Vergrößerung in der Figur 9a die Erhöhung im Übergangsbereich 37a, 37b von den schräg verlaufenden Wänden 49a,49b des Abschnittes 24 zum übrigen Deckelspiegel 20 bzw. 30 der Figuren 4 und 5. Diese Übergänge verlaufen stetig zwischen der Wand und dem übrigen Deckelspiegel, haben aber eine Erhöhung gegenüber der Ebene, so daß hieran die speziell verformten Fließlinien im Innern auch von außen Sichtbar werden. Die Ausführung bei einer anderen Form eines Aufreißbereichs 33 gemäß Figur 5 ist entsprechend. Hier ist in dem Deckelspiegel 30 durch eine Kerblinie 31 ein am Deckel verbleibendes Aufreißsegment 33 begrenzt, das mit Hilfe einer nicht dargestellten Grifflasche, die bei 32 befestigt ist, geöffnet wird. Im vorbestimmten Abstand von der Befestigungsstelle sind die seitlich neben die Kerblinie verlegten Prägungen Q1 ,Q2 zum Stoppen des Öffnungsvorganges angeordnet, die den Kerbstücken 27a, 27b entsprechen.
Form, Größe und Lage der Kerbstücke 27a,27b,Q1 ,Q2, sowie die Restwanddicke d1 unter diesen Stücken bestimmen die Stärke der Entspannung des Gefüges und damit das Ausmaß der Blockadewirkung nach anfänglichem Öffnen. Sie ist einstellbar durch Veränderungen von Kerben außerhalb (eigentlich neben) der Öffnungs-Kerblinie.
Bezugszeichenliste
1,9 Aufreißdeckel
7,7a Blockierung
8, 11 Kerblinien
21,31 Kerblinien
17, d2 normale Restwanddicke
18, d3 erhöhte Restwanddicke
19 Metallgefüge I
38 Metallgefüge II
15,35, Deckelblech
42, d2 normale Restwanddicke k2 Kerblinientiefe II
24 kurzer Abschnitt
25, L Länge
26, A Abstand
40, α Flankenwinkel der Kerbstücke
27a, 27b, Q1,Q2 Kerblinienstücke

Claims

Ansprüche:
1. Deckel (1 ;9) aus Metallblech für im verschlossenen Zustand unter einem erhöhten Druck gegenüber dem Umgebungsdruck stehende Behälter, wie Getränkedosen, welcher Deckel einen im wesentlichen flach ausgebildeten Spiegel (3,10,20,30), einen demgegenüber kleineren ausbrechbaren Bereich (4;11 ;33;22) im
Deckelspiegel, bestimmt durch eine Kerblinie (8;11 ;21 ;31), und eine zum Öffnen des kleinen Bereiches dienende Grifflasche (6; 14) aufweist, die am Deckelspiegel angebracht ist; wobei in einem längenbegrenzten Bereich (24,25, L) nach einem Startabschnitt (S) der Kerblinie (21 ;31) das Metallgefüge (38) oder die Gefügelinien (38x,38y) des
Blechs unterhalb der Kerblinie gegenüber einem Metallgefüge (19) unterhalb zumindest der angrenzenden, insbesondere der übrigen Kerblinie (21 ;31) wesentlich dichter sind, um einen schwierig zu kontrollierenden Öffnungsvorgang nach anfänglichem Aufbrechen der Kerblinie (21 ;31) temporär zu sperren.
2. Deckel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine
Restwanddicke (42, d2) im begrenzten Abschnitt (24,25) unter der Kerblinie im wesentlichen der Restwanddicke zumindest in den angrenzenden Abschnitten der Kerblinie (21 ;31) entspricht.
3. Deckel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckelspiegel (20;30) in einem (geringen) Abstand (28) von der Kerblinie (21 ;31) ein sich über den längenbegrenzten Abschnitt erstreckendes Linienstück (27a,27b;Q1 ,Q2) - einseitig oder beidseitig - eingearbeitet, insbesondere eingeprägt ist.
4. Deckel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß eine im seitlichen Abstand (28) von der Kerblinie im begrenzten Bereich vorgesehene längenbegrenzte Prägelinie (27a, 27b) eine größere Tiefe (d-d1) als die zum Öffnen dienende Kerblinie (21 ;31) aufweist.
5. Deckel nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - im Querschnitt gesehen - zumindest ein längenbegrenztes Linienstück (27a,27b) an seinem Boden ein gerundetes Bodenprofil (39) aufweist, das im Abstand (28) von dem als Sperr- oder Blockierbereich vorgesehenen Kerblinienabschnitt (24) angeordnet ist.
6. Deckel nach Anspruch 1 , bei dem ein Bereich des Gefüges (38) unter der Kerblinie (21 ,31) im in seiner Länge begrenzten Abschnitt (24) Fließ- oder Gefügelinien (38x,38y) aufweist, die steiler verlaufen, als die Fließ- oder Gefügelinien (19x) in den beiden Abschnitten der Kerblinie, die zu beiden Seiten an den begrenzten Abschnitt (24) angrenzen.
7. Deckel nach Zeilen 1 bis 8 des Anspruchs 1 , bei welchem die Kerblinie (21 ,31) zwei Seitenwände (49a,49b;16) und einen Kerbliniengrund (8g, 48) aufweist, wobei
(a) die Seitenwände (49a,49b) in dem bzw. einem längenbegrenzten (kurzen) Abschnitt (24) steiler verlaufen, als in den angrenzenden Abschnitten; oder
(b) die Seitenwände (49a;49b) im längenbegrenzten Abschnitt (24) über eine Erhebung (37a, 37b) in den Deckelspiegel überleiten, während sie außerhalb des kurzen Abschnitts ohne eine solche Erhebung direkt (16a, 16b) in den Deckelspiegel (20,30) überleiten.
8. Verfahren zum Herstellen eines Deckels mit einem Deckelspiegel (20,30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Arbeitsvorgang eine Öffnungs-Kerblinie (21 ,31) zur Festlegung eines Öffnungssegments (22,33) in den Deckelspiegel des Deckels (1 ,9) eingeprägt wird und in einem in seiner Länge begrenzten (kurzen) Abschnitt (24, L) der zum Öffnen des Deckels dienenden
Kerblinie (21 ,31) ein Metallgefüge (38) einer unter der Öffnungs-Kerblinie verbleibenden Restwand (42) gegenüber einem Gefüge (19) der Metallbereiche unter den angrenzenden Abschnitten der Kerblinie (21 ,31) verdichtet wird.
9. Verfahren zum Herstellen einer aufplatzgesicherten Kerblinie in einem Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß entlang eines begrenzten Abschnittes (24,25) einer zum Öffnen eingeprägten Kerblinie (21 ,31) das Metallblech von zumindest einer Seite der Kerblinie her strichförmig gequetscht, geprägt oder gestaucht wird (27a, 27b, Q1 ,Q2), zur Verdichtung des Gefüges unter der Kerblinie oder zur Schaffung eines im begrenzten Abschnitt (24) von Zugspannungen entlasteten Sperr- oder Blockierabschnitts.
10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Metallgefüge (38), insbesondere Fließlinien (38x,38y) im Gefüge der Restwand (42) unter der zum Öffnen dienenden Kerblinie (21 ,31) durch eine dem ersten Arbeitsvorgang entsprechende aber viel kürzere einseitige oder beidseitige Quetschung des Deckelbleches im begrenzten Abschnitt (24) der Kerblinie und in (geringem) Abstand (28) von diesem verdichtet und von inneren Spannungen befreit wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine zusätzliche kerbartige Verformung (27a,27b,Q1 ,Q2) nach dem Einprägen der zum Öffnen dienenden Kerblinie (21 ,31) in einem zweiten Arbeitsgang eingeprägt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine - zur Veränderung des Metallgefüges (38) unter der zum Öffnen dienenden Kerblinie führende - zusätzliche Quetschung (Q1 ,Q2) bis zu einer die erste Tiefe der Öffnungs-Kerblinie (21 ,31) übersteigenden zweiten Tiefe (d-d1) eingebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Verdichtung zu einer spannungsneutralen Zone führt, die unter der Kerblinie (21 ,31) eine höhere Scherfestigkeit besitzt, als die Abschnitte der Kerblinie beiderseits der Zone (24); in Kerblinienrichtung betrachtet.
14. Deckel aus Metall mit einem Öffnungssystem (22,33,6,14) für im verschlossenen Zustand unter Über- oder Unterdruck stehende Behälter, wie Getränkedosen oder dergleichen, mit einer einen aufbrechbaren Bereich (22,23) des Deckels bestimmenden Kerblinie (21 ,31) und einer zum Öffnen dienenden hebelartigen Lasche (6; 14) oder dergleichen, die am Deckel angeordnet ist, wobei ein Mittel (7; 10,7a) vorgesehen ist, um beim anfänglichen Öffnen einen schwierig zu kontrollierenden Verlauf des Öffnungsvorganges zu steuern; dadurch gekennzeichnet, daß dieses Mittel ein von einem ersten Metallgefüge (19) im Bereich einer Restwand (d2) unterhalb der Kerblinie (8;11) abweichendes zweites Metallgefüge (38; 38x,38y) unter einem kurzen Abschnitt (24,25) der Kerblinie
(21 ,31) ist, wo eine innere Spannung des Metalls zumindest schwächer als unterhalb der übrigen Abschnitte der Kerblinie (21 ,31) ist.
15. Deckel nach Anspruch 14, wobei die Kerblinie im kurzen Abschnitt (24) schmäler ist (b2) als in den angrenzenden Abschnitten mit ihrer dortigen Breite (b1).
16. Deckel nach Anspruch 15, bei welchem eine Breite (b2) der Kerblinie (21 ,31) im kurzen Abschnitt (24) im wesentlichen 30% bis 70%, insbesondere weniger als 50% der Breite (b1) der Kerblinie in zumindest den angrenzenden Abschnitten beträgt.
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