WO2001053160A2 - Cup, method for providing a cup, method for stretching a cup into a can and facilities - Google Patents

Cup, method for providing a cup, method for stretching a cup into a can and facilities Download PDF

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WO2001053160A2
WO2001053160A2 PCT/CH2001/000036 CH0100036W WO0153160A2 WO 2001053160 A2 WO2001053160 A2 WO 2001053160A2 CH 0100036 W CH0100036 W CH 0100036W WO 0153160 A2 WO0153160 A2 WO 0153160A2
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WO
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cup
cylindrical
face
cups
indentations
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PCT/CH2001/000036
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August Braun
Werner Boltshauser
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Hüppi-Invest Ag
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    • B65DCONTAINERS 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
    • B65D83/00Containers or packages with special means for dispensing contents
    • B65D83/14Containers or packages with special means for dispensing contents for delivery of liquid or semi-liquid contents by internal gaseous pressure, i.e. aerosol containers comprising propellant for a product delivered by a propellant
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65D1/22Boxes or like containers with side walls of substantial depth for enclosing contents
    • B65D1/26Thin-walled containers, e.g. formed by deep-drawing operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/732Floor coverings
    • B29L2031/7322Carpets

Definitions

  • Cup method for providing a cup and method for stretching a cup into a can, and equipment for carrying out these methods
  • the invention relates to cups according to the preamble of claim 1, to methods for producing cups according to the preamble of claim 5, to methods for stretching cups according to the preamble of claim 6 and to systems for carrying out these methods according to the preamble of claims 8 and 9.
  • the link to an apparently inviolable funding concept is particularly evident in the manufacture of extruded vessels, such as aerosol cans.
  • the manufacturing process begins with a press process of a press.
  • the raw containers or cans are cut and optionally brushed in a rough processing device.
  • the cans are then placed on mandrels of a chain conveyor and passed through a cleaning station with a washing and drying device. After cleaning, the cans are coated with lacquer on the inside in an internal lacquer device. To do this, each can must be removed from the mandrel of the chain conveyor, placed in a holding shell and then inserted into a sleeve-like, rotatable holder.
  • the interior paint is released from a nozzle that can be moved into the interior of the can while the can is being rotated. Afterwards, each can from the sleeve-like holder must be placed in an oven dish and passed through a first oven for drying before it is put back on a mandrel of a chain conveyor. Energy-intensive compressed air blasts are used to actuate the can movements along the axis of the can, which are necessary for interior painting.These compressed air blasts, the movements of the holding shells and the movements of the conveyor chain must be precisely synchronized with complex controls.
  • the holding shells, the sleeve-shaped holders and the furnace shells are adapted to the current can diameter and have to be replaced for the production of cans with different diameters, which leads to long downtimes
  • chain stores are provided, which reduce or increase the number of mandrels in a conveying section.
  • the outside processing station includes a primer, a printing and a top coat device.
  • the cans are opened from the chain put a mandrel on, coat it, put it back on the chain and put it through a drying oven. Due to the necessary movements of the can, essentially the same problems occur as with the interior painting
  • the pallet In order to prevent, without restricting the relative mobility on the front surface, that the connection surface unintentionally separates from the front surface or the box tilts with the pallet, the pallet is made of magnetizable material and the front surface is assigned permanent magnets or, if applicable, electromagnets, so that the Pallet adheres to the conveyor surface due to magnetic forces.
  • This arbitrary alignment is advantageous when transferring to processing stations and in particular also when processing in processing stations
  • the pallet must be connected to the can body by means of a connecting device and separated from it again at the end of the manufacturing process and returned to a pallet store
  • the individual processing steps can also be simplified in addition to the requirement, or optionally omitted or replaced.
  • a method is known from W095 / 34474 in which the cleaning, basic coating, printing and overpainting of the The outer surface of the vessel can essentially be dispensed with. The decor is printed on a foil and the foil is then applied to the outer surface of the vessel.
  • W095 / 34474 it was known for containers with simple geometric shapes, such as cylinders, it was known to subsequently glue on a decorative layer Neck part not to be possible, because the layer material must undergo this deformation when the neck part is deformed.
  • W095 / 34474 this is achieved by appropriate adaptation and selection of the foal material.
  • the film material will generally have at least the same or better elasticity as the can. material It is also possible to use conventional shrink films, ie plastics that shrink under the influence of heat
  • a solution is known from EP 0 525 729 A1, in which a decorative film is sealed to a beverage can.
  • the beverage cans are also rotated on a rotary table.
  • the film is wrapped somewhat overlapping around the can body to seal the film
  • a heatable sealing surface that runs parallel to the can axis is pressed against the overlap area of the film.
  • the films are at least partially damaged by the deformation tools and / or detached from the can jacket during the deformation
  • pull-in rings with different inner diameters are used for aerosol cans.
  • the pull-in rings are pushed onto the can in the direction of the can axis, starting with a pull-in ring with a large diameter, rings with ever smaller inner diameters are used which occur when the rings are pushed onto the can body Shear forces between the decorative film and the metallic can body are very large. Smaller narrowing of the open can end is known from the area of beverage cans because the diameter of the can lid is slightly smaller than the can diameter.
  • US Pat. No. 4,095,544 describes the production of a seamless steel can.
  • the cylindrical can body is produced in three steps from a steel sheet coated with tin.
  • a disc is produced with a stamping step provided with the desired diameter
  • a cylindrical bowl is formed with a pressing process, which is also referred to as a cylindrical cup by German-speaking experts.
  • a directly subsequent third step the cup is stretched into a cylindrical can body
  • Press stamps are arranged in tubular form around the ironing stamp and the corresponding outer retaining rings are arranged one above the other so that pressing and stretching can be carried out on the same machine.
  • the can body as already described for the aluminum cans, must be ge wash, varnish and dry several times
  • EP 0 666 124 A1 discloses a method in which the can body is produced from a steel sheet coated with polyester. For this purpose, a disk must be punched out of the coated sheet and pressed into a cylindrical cup. There is a risk of subsequent stretching and possibly smoothing , that the Plastic layer is damaged. In order to prevent damage, a polyester layer with biaxially oriented molecular chains should be used, in which the ratio of diffraction intensities at different intervals lies in predetermined ranges. During deep drawing or stretching, the cylindrical shell of the intermediate product is held between two ring-shaped parts and with a plunger, which is a smaller one
  • Diameter has drawn the desired length as the intermediate, or the cup. It has now been shown that when stretching with optimally shaped annular holding parts and the correspondingly dimensioned plunger, the thickness of the jacket is reduced without the polyester layer being destroyed. This means that there is also a polyester layer in the cylindrical can body that seals the steel sheet tightly.
  • a first ironing step - referred to as drawing in technical terms - further ironing steps - referred to as redrawing - must be carried out.
  • the plungers used one after the other in the ironing steps have a decreasing diameter from step to step, with excessively large differences in diameter during stretching leading to forceful and undesirably large material deformations in the can wall and possibly damage to the coating.
  • coated sheets are also available on the market, which can be pressed and ironed in suitable processing steps without damaging the coating and, if necessary, can also be smoothed.
  • These coated sheets are provided either by laminating a plastic film or, as described in WO98 / 52750, by directly extruding a plastic layer onto the sheet (see Protact, from Hoogovens Packaging BV, NL).
  • the can body can be printed, varnished, dried and deformed to accommodate the lid closure at the free end of the can.
  • the finished cans have to be stored temporarily and transported to the bottling plants. Because the finished or ready-to-fill cans are provided, only large series can be produced inexpensively. With the aerosol cans So many different diameters and can heights are required that the number of pieces required for an inexpensive series is often not achieved. This lack of flexibility is a disadvantage of the inexpensive manufacturing process
  • a solution is known from FR 2 213 816 and EP 0 031 254, in which a cup-shaped intermediate product with a conical wall is produced from a sheet at a first processing location and a final cylindrical can product is produced from the intermediate product at a second processing location
  • Conical cups have circular cross-sections perpendicular to the cup axis and are stacked into sets consisting of cups inserted into each other after manufacture. In the second system, the cups are stacked from the sets. Transport from the first to the second processing location can be space-saving due to the stackability disks are punched out of the sheet metal.
  • the sheet metal sections that are not used are obtained directly from the sheet metal manufacturer and can be recycled with little effort.
  • FR 2 213 816 specifies for the production of the stackable intermediate product that it is produced in a deep-drawing process with a protruding edge and a slanted wall produced
  • the process steps are the same as in the known processes, the known processes comprising the complex washing, drying and painting.
  • EP 0 031 254 mentions for producing the conical intermediate product female molded part and a press part interacting with it
  • a female jerk molded part and a corresponding pressed part are mentioned.
  • FR 2 213 816 sheets are assumed which can be deep-drawn into conical cups in accordance with EP 0 031 254 aluminum sheet is preferred, which can be pressed between a female and a male press part in a conical and then again in a cylindrical shape.
  • the object of the present invention is to find a solution with which can bodies, in particular aerosol can bodies, can be produced with little manufacturing effort, in particular also for small series
  • At least a portion of the jacket surface is inclined to the axis of the cup, the inclination of the jacket surface or the respective tangential surface relative to the axis preferably being at least 7 ° and thus being above the self-locking angle in order to enable unstacking at any angle, even at small angles , spacer elements, in particular stacking cams, are used
  • the stretching of cylindrical cups into cylindrical can bodies is known from the prior art.
  • the cylindrical wall material reaches a first annular deflection edge, in which the wall material of the cup is deflected radially inwards.
  • the deflection edges enable material deformations that are necessary for the desired flow or ironing behavior.
  • the stackable cups are brought into an essentially cylindrical shape before being stretched out of the stackable one. If conical cups with circular cross sections are now converted into a cylindrical shape with a pressing step, the necessary circumferential changes result in the same problems that have already been described above when forming a cylindrical into a conical cup with a circular cross section. In the course of a second inventive step, it was recognized that the stackable cup used had to be formed from a cylindrical cup, wherein essentially no changes in the thickness of the cup material and the coating should occur during the shaping.
  • the transition from the cup wall to the cup bottom is accomplished ts when the cup is stretched out with a sufficiently curved connection area from the cup wall to the cup bottom and / or the floor is arched to narrow the connection area.
  • the floor curvature is preferably directed toward the inside of the cup because a floor curve without If a spring tension is generated in folds, folds or indentations are formed in the floor in addition to or without a floor arch.
  • the indentations in the floor are preferably radial, their depth in the center of the floor disappears and increases towards the outside due to the formation of folds and the floor arch the cup is a shape that is similar to a Gugelhopf shape or a cup cake shape. Such a shape is stackable and at the same time enables the material thickness to be kept constant
  • the shape changes required to form the stackable cups without circular cross sections without material displacements within the layer material are simple Devices, in particular with forming presses with matching male and female pressed parts, or also with rollers that can be pressed against the inside and outside of the cup wall with interlocking teeth, can be achieved.
  • the processes for deforming a cylindrical cup into a stackable cup with folds and for reshaping a stackable cup with folds into a cylindrical cup can be used advantageously for all can materials.
  • these partial processes are also advantageous if the finished cans are still washed, dried and painted, that is to say also when using uncoated metal sheets, but the methods according to the invention are particularly advantageous when using flat material with a metallic layer which is at least on one side, but preferably on both sides, with plastic, in particular PET, Coated
  • the coated steel sheet can be stretched without adding oil, no complex cleaning and drying steps have to be carried out in the second system. Accordingly, the second systems can be designed simply and inexpensively, so that the transport is reduced baptism comes into its own and is not reduced by complex second systems
  • the first ironing step has to be carried out with high forces and thus with complex devices and the subsequent ironing steps can be carried out with simpler devices, it is possible to use the costly system parts in the first system and in the second systems only simple system parts Since the second systems can now be set up very easily, it is possible to provide the systems for producing the finished can bodies directly from the can buyers or filling systems starting from the stackable cups used. The transport effort for the finished cans can thus be reduced to a minimum without That the plant expenditure is particularly high If more can manufacturers are provided, they can use cost-effective plants with low throughputs. Accordingly, even small series can be produced very efficiently.
  • cup production preferably has a performance in a range of 1200 to 2000 cups / minute and the can production with an output of essentially 200 to 300 cans / minute should be designed accordingly.
  • a cup manufacturer should produce cups for 4 to 10 can manufacturers
  • the ironing press is, at least for high throughputs and with high ironing forces, a complex part of the system. If the forces required for ironing are not particularly high in the second system, the ironing press can be designed with a hydraulic cylinder or with a linear drive on a rotary table If an ironing device is assigned to the can location of the turntable, the ironing can be carried out on the turntable while the cup is rotating.
  • a decorative film can be arranged on the cylindrical outer compartment of the can body, which is preferably sealed with at least one essentially annular or with at least two, in particular more than two, partially annular sealing press surfaces in an annular sealing area on the can body, by the annular sealing area adjoining the open end of the cylindrical can body, it can be ensured that the decorative film in this area of victory is so well connected to the can jacket that the film also closes a subsequent deformation step to a standard opening, in particular for a valve receptacle, adheres to the can jacket undamaged.
  • the seal can also be understood as a connection of at least one layer of foal to the coating of the flat material.
  • the second system must include at least one further processing station for attaching the desired decorative film.
  • This further processing station is preferably equipped with a rotary table. In a first rotating area, the film is wrapped around the can body and, if necessary, a light one under the influence of heat Adhesion of the film to the can body is achieved. In order to seal the film to the can body, an annular, heatable sealing surface is pressed against the can jacket with the film in the area of the open end face of the cylindrical can body.
  • a sealing head with at least one essentially ring-shaped or with at least one ring head is pressed into each can area of the rotary table is assigned to two part-ring-shaped sealing press surfaces, these sealing surfaces can be held on the can in a predetermined turning range or during a given turning time for the movement through the turning range I have now shown that sealing of the film that can be achieved is sufficient to carry out the subsequent deformation of the open can end required for aerosol cans to form a neck part with a valve seat without damaging the film
  • a separating film inside the can.To do this, it is wrapped around a mandrel, closed in a bag or welded and inserted into the can body in order to hold it firmly in at least one
  • a heatable sealing surface is pressed from the inside against the can jacket with the separating film.
  • This inner sealing surface is designed analogously to an outer sealing surface. If a decorative and a separating film are arranged on the can body, a common one Sealing head, preferably cooperating inner and outer pressing surfaces and at least one heating device. Inner sealing surfaces are also preferably used for the assigned to a rotary table and rotated with the can bodies during the sealing process
  • At least one further processing station is provided, which preferably comprises a turntable, to which rotating necking, in particular spin-flow necking, devices are assigned.
  • the processing can be carried out during the rotating movement of the turntable If the processing tool and the can body are rotated relative to one another about the can axis in the spin flow neck devices, then either the can body or the processing tool must be able to be rotated relative to the rotary table about the can axis.
  • a peripheral roll device is preferably provided. This is assigned, for example, to the can locations of a second turntable of the processing station for deforming the open can end.
  • a monobloc aerosol can can be made from a coating hteten Flachmate ⁇ al be produced with an applied decorative film
  • the application of the decorative film and the subsequent shaping of the open can end can be adapted to different can heights without great conversion effort.
  • other sealing press surfaces or sealing heads must be used.
  • the roll with the printed decorative film can also be easily replaced.Therefore, small series with an extremely small one can be used Additional effort, or with essentially the same costs per can, as in large series, can be produced.
  • the inventive solution enables extremely flexible provision of cans. Because of the great flexibility and the simple processing parts of the second system, it is possible and advantageous to provide the To provide cans as part of the bottling system at the bottler In the simplest case, the bottler will then only need a space-saving warehouse with different sets of stacked cups.
  • a set with the rich term cup sizes for further processing If necessary, it is also appropriate to provide a bearing with already stretched cylindrical can bodies without decor. It goes without saying that that the second system can also be provided by a can manufacturer who supplies various fillers with cans, the cans each being provided with the corresponding decorative film
  • a system for aerosol cans can also be designed according to a completely new concept. It is about a new system concept for the production of containers made of sheet metal coated with plastic are and preferably include an outside, but possibly also inside, attached film on the can body.By eliminating the time-consuming processing steps of cleaning and drying, a system can be designed in which the entire production time for a vessel is very short the number of cans being processed is kept small, which in turn enables the entire conveying path in the system to be very short.
  • stop and go is preferably used as far as possible There is no need for stationary processing stations.Stop and go steps, or when transferring the cans being processed from a conveying area to a stationary processing area, impose speed limits, otherwise accelerations that are too high must be achieved with excessive forces for moving can bodies provided with movable processing stations
  • FIGS. 2a, 2b, 2c examples of cups used
  • FIG. 4 shows a schematic top view of processing stations connected in series for applying a decorative film and for deforming the open can end
  • 5 shows a schematic sectional illustration of a sealing head
  • FIG. 6a, 6b, 6c and 6d side views of intermediate products in a multi-stage ironing process for providing can bodies
  • FIG. 7 side view of a conical cup
  • FIG. 8 side view of a conical cup with small conicity and stacking cams
  • FIG. 10 schematic representation of sections of two nested ones
  • Cups Fig 1 1 perspective view of a cut cylindrical cup
  • Fig 12 perspective view of a cut cup with a
  • Cup cake form Fig 13-15 schematic representation of a section through a device for
  • FIG. 1 shows a two-stage manufacturing process, in which rod-shaped or core-shaped sets 4 are produced from inserted stacked cups 3 in a first system 1.
  • a second system 2 cylindrical can bodies 5 and 5 are produced starting from the rod-shaped sets 4 or the stackable cups 3 used Subsequently, ready-to-fill cans 6 are produced.
  • a flat material 7 with a metallic layer, in particular in the form of a steel sheet, is unwound and processed from a roll 8.
  • the metallic layer is preferably at least on one side, but in particular on both sides with at least one Plastic layer coated
  • Three polymer layers are preferably applied, with a layer adjacent to the sheet as the contact layer providing optimum adhesion, a main layer as a mechanically resilient layer and a surface layer as a layer with the desired surface properties if decorative foils are applied to the cans it is expedient to design the surface layer assigned to the film as a connecting or adhesive layer for the film
  • the flat material 7 is fed to a punching and manufacturing device 9.
  • the punching and manufacturing device 9 punches disks from the flat material and forms them with at least one tool in at least one receptacle to form stackable cups 3
  • the cups 3 pass through a continuation 10 into a stacking device 11 for stacking the pressed cups 3 in the form of rod-shaped or core-shaped sets 4.
  • the sets 4 are preferably stacked on pallet-like receptacles 12. In the form of the sets 4, the cups 3 can save space stored and in particular transported according to arrow 13 to the second system 2. It goes without saying that the second system 2 may also be arranged directly at the first system 1.
  • the two systems can be operated independently of one another the throughput of the first system 1 can be selected independently of the throughput of the second system 2 If the cups are now punched out and pressed by the sheet metal manufacturer, it is expedient to operate the punching and manufacturing device 9 with several tools acting in parallel and high clock frequencies when using punching - And manufacturing device 9 with 100-200 strokes n per minute and with flat material widths of approx. 1000 to 1200 mm, up to approx. 2000 cups per minute can be produced. As a result, the production costs for a cup can be kept very low.
  • the cups of a first system 1 with high throughput eg 2000 cups / minute
  • These second plants 2 have throughputs (eg 300 cans / minute) which are significantly lower than the throughput of the first plant 1
  • the second system 2 comprises a stacking device 14 for stacking cups 3 from a stack or from a set 4.
  • the separated cups 3 are fed to a shaping device 15, in which stackable cups 3 are used to form cylindrical can bodies 5.
  • the can bodies 5 are then preferably through An Ablangvor ⁇ chtung 16 for cutting the cylindrical can body 5 out
  • an intermediate storage in a storage device 17 is optionally provided. This storage is particularly advantageous in systems that are to produce many different sized cans, especially when small series are also desired If the bearing device 17 is dispensed with, the can bodies 5 go directly to the next processing station.
  • indentations 34 are provided in the jacket wall in cups 3 according to the invention. forms that the cup cross-section decreases from the open end side towards the closed end side, the peripheral portion of the indentations 34 increasing from the open end side towards the closed end side hm
  • FIG. 4 The further processing of the can body 5 to fillable cans 6 is also shown in FIG. 4, in the form of a schematic plan view. In this case, feeders 22 and further transfer turntables 21 are also shown
  • a decorative foal application device 18 follows, with which a decorative film is arranged on the cylindrical outer surface of the can body 5.
  • the decorative film is preferably unrolled from a decorative foil roll 19, separated and placed on the jacket of the Can body 5 applied
  • the decorative film applicator 18 is preferably designed as a processing station with a turntable 23 and an axis of rotation 18a.
  • the turntable 23 comprises rotatable can holders 24 at the can positions, which can be set in rotation in the desired manner by means of a control and a drive.
  • a heated contact surface or another may be required Heat supply provided around the decor
  • at least one sealing head with at least one essentially annular or with at least two partially annular sealing press surfaces is preferably provided.
  • the at least one sealing head is preferably arranged in this way on the application device 18 that he assigned a can body 5 rotates with the turntable and carries out the sealing during part of the rotary movement or for a predetermined time, the sealing head being movable towards and away from the can body in the direction of the can axis.
  • the sealing head makes the pressing surface Can be pressed onto the can body with a given force and the desired heat can be supplied to the sealing surface at a given temperature
  • the pressing elements 27 have a pressing surface 27a towards the can body 6 in the form of a partial surface of a cylinder jacket and a conical actuating surface 27b towards the outside guided in radial grooves 29a of a lifting element 29 for radial movements
  • spring elements 30 are arranged in the radial grooves 29a
  • Can body 6 moves Then the actuation ring 28 is moved against the can body 6, whereby the pressing elements 27 are pressed against the can body with their pressing surfaces 27a.
  • a heating device 31 is provided in the actuation ring 28 orderly
  • sealing surfaces in the form of conical jacket axial sections in particular conical annular surfaces, and partial surfaces thereof can be used.
  • such pressing surfaces that are somewhat inclined to the axis of the can body are used. pressed in the direction of the can axis on the open can end, which narrows the can diameter a little at the open end.
  • co-operating inner and outer pressing surfaces are also used, so that the can jacket can be clamped in the area of the open end between these pressing surfaces
  • the can jacket in the area of the open end when the sealing head is separated from the can body is widened somewhat.
  • a push-off device is preferably provided on the sealing head for pushing off the can body
  • the can body 5 enters a deformation device 20 for deforming the can body shell in the region of the open end face of the cylindrical can body 5 to form a can neck 6b.
  • FIG. 3a The deformation device 20 preferably does at least one spin flow necking Correcting a deformation into a standard opening, in particular for a valve receptacle, can be carried out Deformation device 20 designed as a processing station with a turntable and an axis of rotation 20a.
  • the at least one spin flow necking device is preferably arranged on the deformation device 20 in such a way that it is assigned to a can body 5 and rotates with the turntable and carries out the deformation during part of the rotary movement , the at least one spm flow
  • the can locations of the turntable 23 are preferably designed, as in the case of the decorative film applicator 18, as rotatable, or possibly fixed, can holders 24.
  • the transfer between the two processing stations 18 and 20 with turntables 23 takes place via a transfer turntable 21 it goes without saying that the deformation device 20 also has at least one further deformation device 20 ′, for example a
  • Bordelvomchtung 25 for bordering the free end face of the narrowed neck part in the form of a Randumroll Vor ⁇ chtung according to Fig 3b, may include the can locations of a second turntable 23 of the processing station for deforming the open can end
  • FIG. 2a, 2b and 2c show examples of differently shaped stackable cups 3 used.
  • the diameters and heights of these cups are determined in accordance with the can diameter to be achieved by stretching and the can height to be achieved.
  • the desired wall thickness of the can must also be achievable when choosing one
  • the shape of the cup must also be guaranteed to be easy to stack and unstack. Because the stretchability of stackable cups with a circular cross section is not guaranteed with reasonable effort, indentations (not shown) are provided in cups according to the invention. These indentations are designed in such a way that that the cross-section of the cup decreases from the open end face to the closed end face, the circumferential portion of the indentations increasing from the open end face towards the closed end face.
  • FIG. 2a shows a simple form in which the lateral surface between the inlets Bores is formed as a circular cone section with a straight generatrix, the generatrix being an angle of approximately 8 ° to the cup
  • Fig. 2c shows a cup according to Fig. 2a, but at the open end of the cup there is an essentially radially outward ring area.
  • This ring area can be used as a holding area during stacking and stacking - Gen is shaped as a circular cone section with a curved generator
  • the dimensions, in particular the height, diameter and wall thickness, of the cups used depend on the size of the cans to be ironed from them.
  • can diameters of 35, 45, 50 and 53mm are common.
  • the common heights of the cans with a diameter of 35mm are 88 and 135mm With a diameter of 45, can heights of 105, 150 and 190 are common With diameters of 50 and 53, heights of 106 and 190 or 110 and 205 are common
  • a flat material coated on both sides with a thickness of 0 35mm one can be used for aerosol cans thickness of the floor of essentially 0 3 mm required for safety reasons
  • the can wall of an aerosol can should have a thickness of essentially 0.17 mm.
  • the disks or the punching tools are used for punching out disks selected according to the can diameter and the can height.
  • FIG. 3a and 3b show the deformations required for aerosol cans in the area of the open can jacket, which can be achieved by means of spinning flow necking (Fig. 3a) and rolled edge forming (Fig 3b)
  • the bottom 6a bulged against the inside of the can is preferably formed when stretching out to form the cylindrical can body.
  • the deep-drawing plunger and the press mold associated with its end face must be adapted to the desired bottom shape
  • FIG. 6a, 6b, 6c and 6d show the four-stage ironing process according to a solution from the prior art.
  • a cylindrical cup 3a is pressed from a disc in a first processing step - referred to in technical terms as drawing - for the manufacture of the can body, then more - than referred to as redrawing - ironing steps are carried out
  • the cups 3b and 3c form intermediate stages in the manufacture of the can body 6.
  • the plungers used one after the other in the ironing steps have decreasing diameters from step to step.
  • the cup diameters d1, d2, d3 also take accordingly the can diameter d4 decreases.
  • the wall thickness essentially only decreases with the second and third redrawing.
  • the cup 3b is formed into a stackable cup, if necessary, instead of the cylindrical cup 3b, a stackable cup is formed directly from the State of the art are conical cups 3k according to FIG. 7 with circular cross-sections, the inclination of the lateral surface or the respective tangential surface relative to the axis being 7 ° to 8 ° and thus being above the self-locking angle cylindrical cups can be carried out without problems If cylindrical cups are now in conical cups with circular cross sections In areas where the circumference is reduced, there is a risk of wrinkles forming in an uncontrolled manner in areas where the circumference is increased, there is a risk of cracking because the wall material is not uniform over the entire circumferential length The reduction in wall thickness associated with the expansion will occur at individual points and be so strong there that weak points or cracks form Wrinkles and / or weak points lead to problems during further processing in the second system.
  • Can bodies cannot be produced, where the can wall has a constant wall thickness essentially everywhere. Even with a small conicity and without formation of wrinkles or weak spots, the wall thickness would decrease from the cup bottom to the open end, which leads to problems when stretching in the second system and the provision of Can cores with a constant Wa along the can axis nd strong impossible
  • a conical cup 3k 'according to FIG. 8 with a small conicity and stacking cams 32 could be provided. Due to the small conicity, the circumferential changes are kept small and the unstacking is ensured by the stacking cams acting as spacer elements but connected with the disadvantage of a high empty volume when stacked
  • w represents the wall thickness of the cups 3k
  • sp Gap width between two cups 3 represents the sum of w and sp
  • the stack height is calculated as follows The maximum stack height corresponds to the cup height and occurs when the cups cannot be inserted into each other.
  • the conicity had to be particularly large or the angle between the cup axis and the cup The wall had to be as large as possible, but - as can be seen from the above compilation - the decrease in the stack height decreases with increasing angle
  • a stacking edge 33 is preferably provided, which provides a spacing step with the stacking height C as an external dimension in the axial direction
  • FIG. 9 shows a cup 3 according to the invention with indentations 34 or with folds against the axis, which are designed such that the cup cross section decreases from the first end side towards the second end side, the peripheral portion of the indentations from the first end side against the increases second end face
  • the indentations 34 allow a stackable shape, which can be achieved starting from a cylindrical cup essentially without circumferential changes or expansions or compressions in the jacket wall so that the transition area from the jacket wall to the floor can be easily converted into the stackable shape according to the invention , it is expedient to design this transition area with a sufficiently large radius of curvature already when the cylindrical cup is formed
  • the indentations 34 are preferably formed by pushing a cylindrical cup into a female shape with inwardly projecting ribs.
  • the ribs push the inward wall there where the indentations 34 are to be formed.
  • the ribs first act on the outer wall at the bottom of the Cups Starting from these first contact points, the indentations are shaped ever further towards the open end of the cup and more and more strongly towards the cup axis.
  • the indentations also have radially movable press ribs or Pairs of rollers can be formed with teeth that interlock on both sides of the cup wall. When the indentations are formed, no material displacements or reshaping in the entire ring areas of the cup wall are necessary.
  • the indentations 34 are formed with radii of curvature that are as large as possible, so that no irreversible material deformations occur even in these regions of curvature essentially completely undone. Because the total area of the flat material remained unchanged when the indentations were formed, the original cylindrical shape of the Cups The forces which occur when the indentations 34 are formed and removed between the tool and the cup are small and therefore do not lead to damage to the sheet, even in the case of sheet metal coated with plastic
  • the shaping of the cylindrical cup 3b into a cup 3 with indentations 34 and a curved base is illustrated with the aid of FIGS. 1 and 12.
  • the base curvature 35 is preferably directed towards the inside of the cup.
  • the indentations 34 and the base curvature 35 maintain the shape Cup 3 a shape that is similar to a cupcake shape
  • at least one female and in particular a corresponding male press part is preferably used two steps with at least two female pressed parts
  • the last used press part has essentially the desired cup shape.
  • a press part if used previously, is used to gently initiate the desired deformations.
  • the cup and the pressed parts are preferably moved against each other in the axial direction dashed lines 36 show that the circumferential length can be kept essentially constant by the indentations 34 even with a decreasing cross-section of the cup. It should be noted that this keeping constant only applies to the outer wall of the original cylindrical cup 3
  • the curvature area between the jacket wall and the base, already provided for the conical cup, is intended to narrow the cross section at the base
  • the indentations 34 extend into the woven base area, are distributed substantially uniformly over the circumference and ensure, in particular in the entire cup material, the largest possible radii of curvature. In addition, it can be ensured that the steepest wall area has an angle to the axis of the cup 3 of over 8 ° has
  • the shaping device 37 comprises at least one jerking device with a jerking element 38 for jerking the cup 3 into a cylindrical cup.
  • the jerking device shown comprises approximately a tubular tappet and a receptacle 39 for receiving the cup 3, as well as an annular holding element 40 for holding an end ring 41 of the cup 3.
  • the movement of the jerking element 38 together with an ironing plunger 42 into the interior of the cup 3, according to FIG. 14, in a first cylindrical Hollow region 39a of the receptacle 39 is formed into a cylindrical cup 3b.
  • the ironing device is formed by the receptacle 39, the jerking element 38 and the ironing plunger 42.
  • the end ring 41 is released by lifting the holding element 40
  • the element 38 now serves as a hold-down element and interacts with a corresponding ring surface 43 of the receptacle 39.
  • the transition edge 44 from the ring surface 43 to the second cylindrical hollow region 39b of the receptacle 39 acts as an ironing edge during the ironing movement of the cup performed by the ironing plunger 42 the indicated ironing process, a cylindrical cup with a smaller cross-section and a larger height is produced. According to the prior art, this cylindrical cup can be ironed into a can body
  • a hold-down element 45 adapted to the indentations 34 must ensure that the indentations 34 move around forming regions 45a with material forming without wrinkling into the radial holding-down region between the Hold-down element 45 and receptacle 39 also have to be folded regions 45b of hold-down element 45 must guide the conically moving jacket wall of cup 3 in such a way that indentations 34 in the drawn jacket area strengthened training and thus an uncontrolled formation of wrinkles is avoided.
  • the reshaping areas 45a are not circular, but have projections that are adapted to the indentations, rotationally symmetrical reshaping in the transition to the radially extending hold-down area is less easy to ensure than when using annular reshaping areas. Therefore, the previous spreading of the cup 3 and the shaping on annular first shaping regions 38a shown in FIG. 14 are associated with fewer problems.

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Abstract

A can, especially an aerosol can, is produced in two consecutive partial processes from a flat material having at least one metal layer, which is preferably coated with a plastic material, especially PET, on at least one side. Stackable cups (3), which are used as intermediate products, are produced with a first facility (1) in a partial process. The cups are stored in a stacked manner to save space and are then transported to a second facility (2). The surface area of the stackable cups has notches facing the axis and are shaped in such a way that the cross section of the cup diminishes from the first front face to the second front face, whereby the peripheral proportion of the notches increases from the first front face to the second front face. The second partial process is carried out in a second facility, whereby the cups (3) are separated from the stack and fed to a shaping device (15). The cups (3) are given the shape of cylindrical can bodies (6) in the shaping device (15). After stretching, the cylindrical can bodies (6) are preferably stretched to a desired length. In the case of aerosol cans, the open end of the can is deformed for receiving a valve.

Description

Cup, Verfahren zum Bereitstellen eines Cups und Verfahren zum Abstrecken eines Cups zu einer Dose sowie Anlagen zum Durchführen dieser VerfahrenCup, method for providing a cup and method for stretching a cup into a can, and equipment for carrying out these methods
Die Erfindung bezieht sich auf Cups nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , auf Verfahren zum Herstellen von Cups nach dem Oberbegriff des Anspruches 5, auf Verfahren zum Abstrecken von Cups nach dem Oberbegriff des Anspruches 6 und auf Anlagen zum Durchführen dieser Verfahren nach den Oberbegriffen der Ansprüche 8 und 9.The invention relates to cups according to the preamble of claim 1, to methods for producing cups according to the preamble of claim 5, to methods for stretching cups according to the preamble of claim 6 and to systems for carrying out these methods according to the preamble of claims 8 and 9.
Bei der Bearbeitung und insbesondere bei der Herstellung von Gefässen werden diese zur Durchführung von Behandlungsschritten zu Bearbeitungsstationen geführt, diesen gegebenenfalls übergeben, behandelt und anschliessend weitergeführt. Um die Gefässe kostengünstig bearbeiten zu können, müssen die Fördervorrichtungen und die Bearbeitungsstationen so ausgebildet und auf einander abgestimmt sein, dass ein hoher Gefäss-Durchssatz mit einfachen Mitteln möglichst störungsfrei erzielbar ist. Es hat sich nun gezeigt, dass verschiedene Anlagen zum Herstellen von Gefässen aufgrund eines über lange Zeit unveränderten Förderkonzeptes lediglich durch Verbesserungen an den einzelnen Bearbeitungsstationen weiter entwickelt wurden.During the processing and in particular during the production of vessels, these are carried out to processing stations for carrying out treatment steps, if necessary handed over to them, treated and then continued. In order to be able to process the vessels inexpensively, the conveying devices and the processing stations must be designed and matched to one another in such a way that a high vessel throughput can be achieved with simple means with as little interference as possible. It has now been shown that various systems for the production of vessels, due to a funding concept that has remained unchanged for a long time, have only been further developed by improvements to the individual processing stations.
Die Bindung an ein scheinbar unantastbares Förderkonzept ist insbesondere bei der Herstellung von fliessgepressten Gefässen, wie etwa Aerosoldosen, deutlich erkennbar. Der Herstellungsvorgang beginnt mit einem Pressvorgang einer Presse. In einer Rohbearbeitungs-Vorrichtung erfolgt das Zuschneiden und gegebenenfalls das Bürsten der rohen Gefässe, bzw. Dosen. Anschliessend werden die Dosen auf Dorne eines Kettenförderers auf- gesetzt und durch eine Reinigungsstation mit Wasch- und Trocknungsvorrichtung geführt. Nach dem Reinigen werden die Dosen in einer Innenlack-Vorrichtung innen mit Lack beschichtet. Dazu muss jede Dose vom Dorn des Kettenförderes abgenommen, in eine Halteschale abgelegt und dann in eine hülsenartige, drehbare Halterung eingeführt werden. Der Innenlack wird von einer in das Doseninnere bewegbaren Düse abgegeben, während die Dose etwa gedreht wird. Danach muss jede Dose von der hülsenartigen Halterung in eine Ofenschale eingelegt und darin zum Trocknen durch einen ersten Ofen geführt werden bevor sie wieder auf einen Dorn eines Kettenförderers aufgesetzt wird. Zum Betatigen der für die Innenlackierung notigen Dosenbewegungen entlang der Dosenachse, werden energieintensive Druckluftstosse eingesetzt Diese Druckluftstosse, die Bewegungen der Halteschalen und die Bewegungen der Forderkette müssen mit aufwendigen Steuerungen exakt synchronisiert werden Die Halteschalen, die hulsenformigen Halterungen und die Ofenschalen sind dem jeweils aktuellen Dosendurchmesser angepasst und müssen für die Produktion von Dosen mit anderen Durchmessern ausgewechselt werden, was zu grossen Stillstandzeiten fuhrtThe link to an apparently inviolable funding concept is particularly evident in the manufacture of extruded vessels, such as aerosol cans. The manufacturing process begins with a press process of a press. The raw containers or cans are cut and optionally brushed in a rough processing device. The cans are then placed on mandrels of a chain conveyor and passed through a cleaning station with a washing and drying device. After cleaning, the cans are coated with lacquer on the inside in an internal lacquer device. To do this, each can must be removed from the mandrel of the chain conveyor, placed in a holding shell and then inserted into a sleeve-like, rotatable holder. The interior paint is released from a nozzle that can be moved into the interior of the can while the can is being rotated. Afterwards, each can from the sleeve-like holder must be placed in an oven dish and passed through a first oven for drying before it is put back on a mandrel of a chain conveyor. Energy-intensive compressed air blasts are used to actuate the can movements along the axis of the can, which are necessary for interior painting.These compressed air blasts, the movements of the holding shells and the movements of the conveyor chain must be precisely synchronized with complex controls.The holding shells, the sleeve-shaped holders and the furnace shells are adapted to the current can diameter and have to be replaced for the production of cans with different diameters, which leads to long downtimes
Um kurzzeitig Durchsatzunterschiede der Bearbeitungsstation zu kompensieren, werden Kettenspeicher vorgesehen, welche die Zahl der fordernden Dorne in einem Forderabschnitt reduziert bzw erhöht Die Aussen-Bearbeitungsstation umfasst eine Grundierungs-, eine Druck- und eine Uberlackvornchtung In diesen drei Bearbeitungsvorrichtungen werden die Dosen von der Kette auf einen Dorn aufgesetzt, beschichtet, wieder auf die Kette aufgesetzt und durch einen Trocknungsofen gefuhrt Dabei treten aufgrund der notigen Dosenbewe- gungen im wesentlichen die gleichen Probleme auf, wie bei der InnenlackierungIn order to compensate for short-term differences in throughput of the processing station, chain stores are provided, which reduce or increase the number of mandrels in a conveying section.The outside processing station includes a primer, a printing and a top coat device. In these three processing devices, the cans are opened from the chain put a mandrel on, coat it, put it back on the chain and put it through a drying oven. Due to the necessary movements of the can, essentially the same problems occur as with the interior painting
Nach der Aussenbeschichtung ist ein weiterer Kettenspeicher und daran anschliessend eine Endformungsvornchtung, etwa bei Aerosoldosen zum Ausformen des Dosenhalses, und eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen Aufgrund des Ketten-Forderkonzeptes ergeben sich starr aufgebaute lineare Produktionslinien, die nur in grossen Hallen Platz finden und bei denen alle Bearbeitungsstationen genau aufeinander abgestimmt sein müssen Zudem ist der Wartungsaufwand für die Forderkette, der Energieverlust der Ofen und der Wasserverbrauch für die Reinigung sehr hoch Beim Trocknen der Lackierungen treten grosse Mengen an Losungsmitteln aus, die zurückgehalten und entsorgt werden müssenAfter the external coating, there is another chain storage and then a final shaping device, for example in the case of aerosol cans for shaping the can neck, and a packaging device. Due to the chain concept, rigidly constructed linear production lines result, which can only be used in large halls and where all processing stations are accurate In addition, the maintenance effort for the supply chain, the energy loss of the oven and the water consumption for cleaning are very high. When the paints dry, large amounts of solvents come out, which have to be retained and disposed of
Aus der W097/11015 ist nun eine Losung bekannt, bei der auf Kettenförderer verzichtet werden kann Indem die Dosen mit daran angeordneten Paletten auf bewegbaren Forderflachen transportiert werden, entsteht im Fordervorgang die zum Verhindern von Synchroni- sationsproblemen notige Flexibilität Bei einer konstanten Bewegungsgeschwindigkeit der Forderfiache, wie etwa des Forderbandes eines Bandförderers, kann die Bewegungsgeschwindigkeit der Dosen und somit auch der Abstand zwischen den Dosen, variieren, weil zwischen der Forderflache und der daran anliegenden Anschlussflache der Palette ein Schlupf möglich ist Mittels Leit- und Anschlagselementen, die die Bewegung der Paletten auf der Forderflache beeinflussen können Staubereiche zum Kompensieren von Durch- satzschwankungen, und Ubergabebereiche, zum Bereitstellen von Dosen an Ubergabestel- len ausgebildet werden Die Bearbeitungsstationen holen gemass ihrer Bearbeitungsfrequenz zu bearbeitende Dosen aus einem Staubereich oder von einer Ubergabestelle und fuhren diese nach der Bearbeitung synchronisationsfrei auf eine ForderflacheA solution is now known from W097 / 11015, in which chain conveyors can be dispensed with. By transporting the cans with pallets arranged thereon on movable conveying surfaces, the flexibility required to prevent synchronization problems arises in the conveying process, with a constant movement speed of the conveying surface, such as the conveyor belt of a belt conveyor, the movement speed of the cans and thus the distance between the cans can vary, because slippage is possible between the conveyor surface and the adjoining connection surface of the pallet by means of guide and stop elements that prevent the movement of the pallets the storage area can compensate for rate fluctuations and transfer areas are designed to provide cans at transfer points. The processing stations pick up cans to be processed according to their processing frequency from a storage area or from a transfer point and, after processing, move them to a demand area without synchronization
Um, ohne Einschränkung der relativen Beweglichkeit auf der Forderflache zu verhindern, dass sich die Anschlussflache ungewollt von der Forderflache lost bzw die Dose mit der Palette kippt, ist die Palette aus magnetisierbarem Material ausgebildet und der Forderflache sind Permanentmagnete oder gegebenenfalls Elektromagnete zugeordnet, so dass die Palette aufgrund von magnetischen Kräften an der Forderflache haftet Dadurch ist es möglich, dass die Forderflache beliebig ausgerichtet werden kann, ohne dass sich die Paletten mit den Dosen davon losen Diese beliebige Ausrichtbarkeit ist bei der Übergabe an Bearbeitungsstationen und insbesondere auch bei der Bearbeitung in Bearbeitungsstationen vorteilhaft Die Palette muss mittels einer Verbindungseinrichtung mit dem Dosenkorper verbunden und am Ende des Herstellungsvorganges wieder davon getrennt und in einen Palettenspeicher zurückgeführt werdenIn order to prevent, without restricting the relative mobility on the front surface, that the connection surface unintentionally separates from the front surface or the box tilts with the pallet, the pallet is made of magnetizable material and the front surface is assigned permanent magnets or, if applicable, electromagnets, so that the Pallet adheres to the conveyor surface due to magnetic forces. This makes it possible for the conveyor surface to be oriented as desired without the pallets with the cans becoming loose. This arbitrary alignment is advantageous when transferring to processing stations and in particular also when processing in processing stations The pallet must be connected to the can body by means of a connecting device and separated from it again at the end of the manufacturing process and returned to a pallet store
Gemass der WO97/11015 wird das Fordern zwischen den Bearbeitungsstationen und die Übergabe an diese vereinfacht Zudem ist es auch mit kleinem Aufwand möglich die zu be- arbeitenden Gefasse auf mindestens zwei Teillinien aufzuteilen, auf denen sie in parallel arbeitende Bearbeitungsstationen gefuhrt werden können Mit dem neuen Forderkonzept müssen die Anlagen nicht mehr als lange lineare Produktionslinien ausgebildet werden Trotzdem erfolgt die Bearbeitung in räumlich beabstandeten Bearbeitungsstationen, was mit einem grossen Raumbedarf und einer grossen Anzahl von in Herstellung stehender Ge- fasse verbunden istAccording to WO97 / 11015, the demands between the processing stations and the transfer to them are simplified. In addition, it is also possible with little effort to divide the vessels to be processed into at least two sub-lines on which they can be guided to processing stations operating in parallel The system no longer has to be designed as a long linear production line. Nevertheless, the processing takes place in spatially spaced processing stations, which is associated with a large space requirement and a large number of vessels being produced
Zur Vereinfachung der Herstellung von Gefässen, insbesondere Aerosoldosen, können nebst der Forderung auch die einzelnen Bearbeitungsschritte vereinfacht oder gegebenenfalls weggelassen bzw ersetzt werden Aus der W095/34474 ist beispielsweise ein Verfah- ren bekannt, bei dem auf die Reinigung, Grundlackierung, Bedruckung und Uberlackierung der Gefassaussenflache im wesentlichen verzichtet werden kann Das Dekor wird auf eine Folie aufgedruckt und die Folie wird dann auf die Gefassaussenflache aufgebracht Zwar war es bei Behaltnissen von einfachen geometrischen Formen, wie Zylindern, bekannt, eine Dekorschicht nachträglich aufzukleben Dies schien aber bei Metalldosen mit eingezogenem Halsteil nicht möglich zu sein, weil ja das Schichtmateπal beim Verformen des Halsteiles diese Verformung mitmachen muss Gemass der W095/34474 gelingt dies aber durch eine entsprechende Anpassung und Auswahl des Fohenmateπales Das Folienmatenal wird im allgemeinen mindestens dieselbe oder eine bessere Elastizität aufweisen wie das Dosen- material Es können auch gebräuchliche Schrumpffolien, d h unter Wärmeeinwirkung schrumpfende Kunststoffe, eingesetzt werdenIn order to simplify the manufacture of vessels, in particular aerosol cans, the individual processing steps can also be simplified in addition to the requirement, or optionally omitted or replaced. For example, a method is known from W095 / 34474 in which the cleaning, basic coating, printing and overpainting of the The outer surface of the vessel can essentially be dispensed with. The decor is printed on a foil and the foil is then applied to the outer surface of the vessel. Although it was known for containers with simple geometric shapes, such as cylinders, it was known to subsequently glue on a decorative layer Neck part not to be possible, because the layer material must undergo this deformation when the neck part is deformed. However, according to W095 / 34474, this is achieved by appropriate adaptation and selection of the foal material. The film material will generally have at least the same or better elasticity as the can. material It is also possible to use conventional shrink films, ie plastics that shrink under the influence of heat
Durch das Aufbringen des Dekors in der Form einer Folie ergeben sich verschiedene Vorteile Zunächst ist es nicht erforderlich, alle für die Gefassherstellung notigen Vorgange un- mittelbar hintereinander ablaufen zu lassen Die bedruckte Folie kann vollständig bedruckt und an der Ruckseite mit Siegellack versehen bezogen werden und muss somit nicht in der Anlage zur Dosenherstellung bearbeitet werden Für das Bedrucken von Folien können rationeller und billiger arbeitende Maschinen als für das Bedrucken der Dosen selbst eingesetzt werden Im allgemeinen wird dabei auch beim Reinigungsvorgang eingespart werden können, weil das Bekleben mit einer fertigen, blattförmigen Schicht im allgemeinen weniger heikel ist als das Lackieren, insbesondere hinsichtlich möglicher Fettruckstande Überdies werden neue, bisher bei solchen Dosen nicht gekannte Möglichkeiten für das Dekor geschaffen Beispiele dafür sind die Aufbringung eines Pragedruckes und die Verwendung von Druckverfahren und -arten die bisher für solche Dosen nicht angewendet werden konnten Eine weitere Ersparnis ergibt sich durch das Wegfallen von Trocknungsvorgangen Durch das Weglassen verschiedener Anlageteile vermindern sich auch die InvestitionskostenApplying the decor in the form of a film has various advantages. First of all, it is not necessary to have all of the processes required for the manufacture of the containers run immediately one after the other. The printed film can be completely printed and covered with sealing wax on the back and must be covered thus can not be processed in the system for can production machines for printing foils can be used more economically and cheaper than for printing on the cans themselves. In general, savings can also be made in the cleaning process, because gluing with a finished, sheet-like layer in is generally less delicate than painting, especially with regard to possible grease residues. In addition, new possibilities for the decor, previously unknown in such cans, are created. Examples of this are the application of an embossed print and the use of printing processes and methods Types that previously could not be used for such cans. Further savings result from the elimination of drying processes. The omission of various parts of the system also reduces the investment costs
Aus der EP 0 525 729 A1 ist eine Losung bekannt, bei der eine Dekorfolie an einer Getran- kedose festgesiegelt wird Dazu werden die Getrankedosen auf einem Drehtisch mitge- dreht In einem ersten Drehbereich wird die Folie etwas überlappend um den Dosenkorper gewickelt Zum Festsiegeln der Folie am Dosenkorper wird eine parallel zur Dosenachse verlaufende, heizbare Siegelflache gegen den Uberlappungsbereich der Folie gepresst Indem jedem Dosenplatz des Drehtisches eine radial auf die Dose zu- und wegbewegbare ebene Siegelflache zugeordnet ist, können diese Siegelflachen in einem vorgegebenen Drehbereich an der Dose gehalten werden Es hat sich nun gezeigt, dass diese Versiegelung des Uberlappungsbereiches der Folie für die bei Aerosoldosen benotigte anschlies- sende Verformung des offenen Dosenendes zu einem Halsteil mit einem Ventilsitz nicht genügt Die Folien werden beim Verformen von den Verformungswerkzeugen zumindest teilweise beschädigt und/oder vom Dosenmantel gelost Zu Verengen des offenen Dosenendes werden bei Aerosoldosen Einziehringe mit unterschiedlichen Innendurchmessern verwendet Dabei werden die Einziehringe in Richtung der Dosenachse auf die Dose gestossen, wobei ausgehend von einem Einziehring mit grossem Durchmesser Ringe mit immer kleineren Innendurchmessern verwendet werden Die beim Stossen der Ringe auf den Dosenkorper auftretenden Scherkräfte zwischen der Dekorfolie und dem metallischen Dosenkorper sind sehr gross Aus dem Bereich der Getrankedosen sind kleinere Verengungen des offenen Dosenendes bekannt, weil der Durchmesser der Dosendeckel etwas kleiner ist als der Dosendurchmesser Zum Verengen der Getrankedo- sen an den offenen Enden werden Spin-flow-necking-Verfahren und -Vorrichtungen eingesetzt Aus der US 5 150 595 ist beispielsweise eine Losung mit drehenden Verengungswerkzeugen bekannt Weil die Verformungen für einen Aerosoldosen-Halsteil wesentlich grosser sind, als jene für einen Sitz eines Getrankedosendeckels, kann mit einer bekannten Neckingvornchtung nicht gewährleistet werden, dass die Dekorfolie beim Ausbilden des Halsteiles einer Aerosoldose unbeschädigt bleibtA solution is known from EP 0 525 729 A1, in which a decorative film is sealed to a beverage can. For this purpose, the beverage cans are also rotated on a rotary table. In a first rotation area, the film is wrapped somewhat overlapping around the can body to seal the film On the can body, a heatable sealing surface that runs parallel to the can axis is pressed against the overlap area of the film. By assigning a flat sealing surface that can be moved radially toward and away from the can to each can location on the rotary table, these sealing surfaces can be held on the can in a predetermined turning range It has now been shown that this sealing of the overlap area of the film is not sufficient for the subsequent deformation of the open can end into a neck part with a valve seat required for aerosol cans. The films are at least partially damaged by the deformation tools and / or detached from the can jacket during the deformation To narrow the open end of the can, pull-in rings with different inner diameters are used for aerosol cans.The pull-in rings are pushed onto the can in the direction of the can axis, starting with a pull-in ring with a large diameter, rings with ever smaller inner diameters are used which occur when the rings are pushed onto the can body Shear forces between the decorative film and the metallic can body are very large. Smaller narrowing of the open can end is known from the area of beverage cans because the diameter of the can lid is slightly smaller than the can diameter. To narrow the beverage cans at the open ends, spin flow Necking method and devices used For example, a solution with rotating constriction tools is known from US Pat. No. 5,150,595. Because the deformations for an aerosol can neck part are much greater than those for a seat of a beverage can lid, can also be used a known Neckingvornchtung not be guaranteed that the decorative film remains undamaged when forming the neck part of an aerosol can
Aus dem Bereich der Getrankedosen sind verschiedene Verfahren zum Herstellen von Dosen bekannt So beschreibt die US 4 095 544 das Herstellen einer nahtfreien Stahldose Dabei wird der zylindrische Dosenkorper in drei Schritten aus einem mit Zinn beschichteten Stahlblech hergestellt In einem ersten Schritt wird mit einem Stanzschritt eine Scheibe mit dem gewünschten Durchmesser bereitgestellt In einem zweiten Schritt wird mit einem Pressvorgang ein zylindrischer Napf ausgeformt, der auch von deutschsprachigen Fachleuten als zylindrischer Cup bezeichnet wird In einem direkt anschliessenden dritten Schritt wird der Cup zu einem zylindrischen Dosenkorper abgestreckt Gemass der US 4 095 544 ist der Pressstempel rohrformig um den Abstreckstempel angeordnet und die entsprechenden ausseren Halteringe sind übereinander angeordnet, so dass das Pressen und Abstrecken auf der gleichen Maschine durchgeführt werden kann Der Dosenkorper muss, wie bereits für die Aluminuimdosen oben beschrieben, gewaschen, lackiert und mehrmals getrocknet werdenVarious methods for producing cans are known from the area of beverage cans. US Pat. No. 4,095,544 describes the production of a seamless steel can. The cylindrical can body is produced in three steps from a steel sheet coated with tin. In a first step, a disc is produced with a stamping step provided with the desired diameter In a second step, a cylindrical bowl is formed with a pressing process, which is also referred to as a cylindrical cup by German-speaking experts.In a directly subsequent third step, the cup is stretched into a cylindrical can body According to US Pat. No. 4,095,544 Press stamps are arranged in tubular form around the ironing stamp and the corresponding outer retaining rings are arranged one above the other so that pressing and stretching can be carried out on the same machine. The can body, as already described for the aluminum cans, must be ge wash, varnish and dry several times
Aus der EP 0 666 124 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Dosenkorper aus einem mit Polyester beschichteten Stahlblech hergestellt wird Dazu muss aus dem beschichteten Blech eine Scheibe herausgestanzt und diese zu einem zylindrischen Cup gepresst werden Beim anschliessenden Abstrecken und gegebenenfalls Glatten besteht die Gefahr, dass die Kunststoffschicht beschädigt wird. Um eine Beschädigung zu verhindern, soll eine Polyesterschicht mit biaxial orientierte Molekülketten verwendet werden, bei der das Verhältnis von Diffraktionsintensitäten in verschiedenen Abständen in vorgegebenen Bereichen liegt. Beim Tiefziehen bzw. Abstrecken wir der zylindrische Mantel des Zwischenproduktes zwi- sehen zwei ringförmigen Teilen gehalten und mit einem Stössel, der einen kleinerenEP 0 666 124 A1 discloses a method in which the can body is produced from a steel sheet coated with polyester. For this purpose, a disk must be punched out of the coated sheet and pressed into a cylindrical cup. There is a risk of subsequent stretching and possibly smoothing , that the Plastic layer is damaged. In order to prevent damage, a polyester layer with biaxially oriented molecular chains should be used, in which the ratio of diffraction intensities at different intervals lies in predetermined ranges. During deep drawing or stretching, the cylindrical shell of the intermediate product is held between two ring-shaped parts and with a plunger, which is a smaller one
Durchmesser hat als das Zwischenprodukt, bzw. der Cup, in die gewünschte Länge gezogen. Es hat sich nun gezeigt, dass beim Abstrecken mit optimal ausgeformten ringförmigen Halteteilen und dem entsprechend dimensionierten Stössel die Dicke des Mantels reduziert wird, ohne dass die Polyester-Schicht zerstört wird. Das heisst also, dass auch beim zylin- drischen Dosenkörper eine Polyesterschicht vorhanden ist, die das Stahlblech dicht ab- schliesst. Zur Herstellung des Dosenkörpers müssen nach einem ersten - in der Fachsprache als drawing bezeichneten - Abstreckschritt weitere - als redrawing bezeichnete - Abstreckschritte durchgeführt werden. Die bei den Abstreckschritten nacheinander eingesetzten Stössel haben von Schritt zu Schritt abnehmende Durchmesser, wobei zu grosse Durchmesserunterschiede beim Abstrecken zu kraftaufwendigen und unerwünscht starken Materialumformungen in der Dosenwand und gegebenenfalls zu Beschädigungen der Beschichtung führen. Bei den gängigen mehrstufigen Abstreckverfahren ist die zum Abstrecken benötigte Kraft beim ersten Schritt am grössten und nimmt von Schritt zu Schritt ab. Gleichzeitig nimmt der beim Abstrecken vom Stössel ausgeführte Hub von Schritt zu Schritt zu. Mit zunehmender Hubhöhe nimmt die Leistung ab, bzw. wird der Aufwand für die gleiche Leistung erhöht. Um das mehrstufige Abstreckverfahren durchzuführen, werden Pressen verwendet, welche die maximal benötigte Kraft und den maximalen Hub ermöglichen. Es werden somit für alle Abstreckschritte äusserst aufwendige Pressen eingesetzt.Diameter has drawn the desired length as the intermediate, or the cup. It has now been shown that when stretching with optimally shaped annular holding parts and the correspondingly dimensioned plunger, the thickness of the jacket is reduced without the polyester layer being destroyed. This means that there is also a polyester layer in the cylindrical can body that seals the steel sheet tightly. To produce the can body, after a first ironing step - referred to as drawing in technical terms - further ironing steps - referred to as redrawing - must be carried out. The plungers used one after the other in the ironing steps have a decreasing diameter from step to step, with excessively large differences in diameter during stretching leading to forceful and undesirably large material deformations in the can wall and possibly damage to the coating. With the common multi-stage ironing processes, the force required for ironing is greatest in the first step and decreases from step to step. At the same time, the stroke performed by the ram as it is extended increases from step to step. With increasing lifting height, the performance decreases or the effort for the same performance increases. In order to carry out the multi-stage ironing process, presses are used which enable the maximum required force and the maximum stroke. Extremely complex presses are therefore used for all ironing steps.
Zur Zeit werden auf dem Markt auch andere beschichtete Bleche angeboten, die bei geeigneten Bearbeitungsschritten ohne Beschädigung der Beschichtung press- und abstreckbar und gegebenenfalls auch glättbar sind. Dabei werden diese beschichteten Bleche entweder durch das Aufkaschieren einer Kunststofffolie oder wie in der WO98/52750 beschrieben, durch das direkte Aufextrudieren einer Kuststoffschicht auf das Blech (vgl. Protact, der Firma Hoogovens Packaging B.V., NL) bereitgestellt. Der Dosenkörper kann bedruckt, lackiert, getrocknet und zum Aufnehmen des Deckelverschlusses am freien Dosenende verformt werden. Die fertigen Dosen müssen zwischengelagert und zu den Abfüllanlagen transportiert werden. Weil die fertigen, bzw. zum Befüllen bereiten, Dosen bereitgestellt werden, können nur grosse Serien kostengünstig hergestellt werden. Bei den Aerosoldosen werden so viele verschiedene Durchmesser und Dosenhohen benotigt, dass die notigen Stuckzahlen für eine kostengünstige Serie häufig nicht erreicht werden Diese mangelnde Flexibilität ist ein Nachteil des kostengünstigen HerstellungsverfahrensAt the moment, other coated sheets are also available on the market, which can be pressed and ironed in suitable processing steps without damaging the coating and, if necessary, can also be smoothed. These coated sheets are provided either by laminating a plastic film or, as described in WO98 / 52750, by directly extruding a plastic layer onto the sheet (see Protact, from Hoogovens Packaging BV, NL). The can body can be printed, varnished, dried and deformed to accommodate the lid closure at the free end of the can. The finished cans have to be stored temporarily and transported to the bottling plants. Because the finished or ready-to-fill cans are provided, only large series can be produced inexpensively. With the aerosol cans So many different diameters and can heights are required that the number of pieces required for an inexpensive series is often not achieved. This lack of flexibility is a disadvantage of the inexpensive manufacturing process
Aus der FR 2 213 816 und der EP 0 031 254 ist eine Losung bekannt, bei der an einem ersten Bearbeitungsort ausgehend von einem Blech ein napfformiges Zwischenprodukt mit einer konischen Wand und an einem zweiten Bearbeitungsort ausgehend vom Zwischenprodukt ein zylindrisches Dosen-Endprodukt hergestellt wird Diese konischen Cups haben senkrecht zur Cup-Achse kreisförmige Querschnitte und werden nach der Herstellung zu Sets aus ineinander eingesetzten Cups gestapelt In der zweiten Anlage werden die Cups von den Sets abgestapelt Der Transport vom ersten zum zweiten Bearbeitungsort kann aufgrund der Stapelbarkeit platzsparend erfolgen Beim Herstellen des Zwischenproduktes werden aus dem Blech Scheiben ausgestanzt Die nicht verwendeten Blechabschnitte fallen direkt beim Blechhersteller an und können mit wenig Aufwand wiederverwer- tet werden Die FR 2 213 816 gibt zur Herstellung des stapelbaren Zwischenproduktes an, es werde in einem Tiefziehvorgang mit einem vorstehenden Rand und einer schrägen Wandung hergestellt Zur Herstellung des zylindrischen Dosenkorpers aus dem Zwischenprodukt wird angegeben, dass die Verfahrensschritte gleich sind, wie bei den bekannten Verfahren, wobei die bekannten Verfahren das aufwendige Waschen, Trocknen und Lackieren umfassen Die EP 0 031 254 erwähnt zum Herstellen des konischen Zwischenproduktes ein weibliches Formteil und ein damit zusammenwirkendes Pressteil Um aus dem konischen Zwischenprodukt ein zylindrisches Dosenteil herzustellen, wird ein weibliches Ruckformteil und ein entsprechendes Pressteil erwähnt In der FR 2 213 816 wird von Blechen ausgegangen, die zu konischen Cups tiefgezogen werden können Gemass der EP 0 031 254 wird bevorzugt von Aluminiumblech ausgegangen, das zwischen einem weiblichen und einem männlichen Pressteil in eine konische und anschliessend wieder in eine zylindrische Form gepresst werden kann Die Hinweise aus dem erwähnten Stande der Technik zum Ausbilden von konischen Cups und zum Abstrecken von konischen Cups zu zylindrischen Dosenkorpern genügen nicht Es ist nicht klar, ob bei der Verwendung von konischen Cups als Zwischenstufe bei der Herstellung von zylindrischen Dosen nur bei bestimmten Materialien und/oder bei der Verwendung von speziellen Werkzeugen möglich ist Versuche haben gezeigt, dass beim Herstellen von konischen Cups und bei deren weiteren Bearbeitung unerwünschte Faltchen und/oder Schwachstellen in der Mantelwand auftreten Die Aufteilung des Herstellungsverfahrens in zwei Teilverfahren konnte sich daher bis heute nicht durchsetzenA solution is known from FR 2 213 816 and EP 0 031 254, in which a cup-shaped intermediate product with a conical wall is produced from a sheet at a first processing location and a final cylindrical can product is produced from the intermediate product at a second processing location Conical cups have circular cross-sections perpendicular to the cup axis and are stacked into sets consisting of cups inserted into each other after manufacture. In the second system, the cups are stacked from the sets. Transport from the first to the second processing location can be space-saving due to the stackability disks are punched out of the sheet metal. The sheet metal sections that are not used are obtained directly from the sheet metal manufacturer and can be recycled with little effort. FR 2 213 816 specifies for the production of the stackable intermediate product that it is produced in a deep-drawing process with a protruding edge and a slanted wall produced For the production of the cylindrical can body from the intermediate product it is stated that the process steps are the same as in the known processes, the known processes comprising the complex washing, drying and painting. EP 0 031 254 mentions for producing the conical intermediate product female molded part and a press part interacting with it In order to produce a cylindrical can part from the conical intermediate product, a female jerk molded part and a corresponding pressed part are mentioned.In FR 2 213 816 sheets are assumed which can be deep-drawn into conical cups in accordance with EP 0 031 254 aluminum sheet is preferred, which can be pressed between a female and a male press part in a conical and then again in a cylindrical shape. The references from the prior art mentioned for the formation of conical cups and for stretching ko African cups for cylindrical can bodies are not sufficient It is not clear whether the use of conical cups as an intermediate stage in the manufacture of cylindrical cans is only possible with certain materials and / or with the use of special tools. Experiments have shown that when manufacturing conical cups and undesirable wrinkles and / or weak points in the jacket wall occur during their further processing The division the manufacturing process in two sub-processes has so far not been able to establish itself
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Losung zu finden mit der Dosenkorper, insbesondere Dosenkorper von Aerosoldosen, mit kleinem Herstellungsaufwand, insbesondere auch für kleine Serien, hergestellt werden könnenThe object of the present invention is to find a solution with which can bodies, in particular aerosol can bodies, can be produced with little manufacturing effort, in particular also for small series
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 , bzw der Ansprüche 5 und/oder 6 sowie der Ansprüche 8 und/oder 9 gelost Die abhangigen Ansprüche be- schreiben bevorzugte bzw alternative AusfuhrungsformenThis object is achieved by the features of claim 1 or claims 5 and / or 6 and claims 8 and / or 9. The dependent claims describe preferred or alternative embodiments
In einem ersten erfinderischen Schritt wurde erkannt, dass ein wichtiger Nachteil der bekannten Dosenherstellung mit zwei Teilverfahren darin besteht, dass die stapelbaren Cups konisch und mit senkrecht zur Cup-Achse kreisförmigen Wand-Querschnitten ausgebildet werden sollen Mit der Kenntnis dieses Nachteils wurde zudem erfasst, dass auch andere Cupformen eingesetzt stapelbar sind Dabei ist unter eingesetzt stapelbar zu verstehen, dass nach dem Stapeln bzw Einsetzen eines Cups auf bzw in einen anderen, die beiden Cups zusammen eine Gesamthohe haben, die kleiner ist als die doppelte Hohe eines Cups Bei eingesetzt stapelbaren Cups hat die Mantelflache beim Boden einen kleineren Innen- und Aussen-Durchmesser als am offenen EndeIn a first inventive step, it was recognized that an important disadvantage of the known can production with two partial methods is that the stackable cups are to be designed conically and with wall cross sections that are circular perpendicular to the cup axis. With the knowledge of this disadvantage, it was also recognized that other cup shapes can also be stacked when inserted. Stacked when inserted means that after stacking or inserting a cup on or into another, the two cups together have a total height that is less than twice the height of a cup when stacked cups are used the lateral surface at the bottom has a smaller inside and outside diameter than at the open end
Zumindest ein Teilbereich der Mantelflache verlauft geneigt zur Achse des Cups, wobei die Neigung der Mantelflache, bzw der jeweiligen Tangentialflache, relativ zur Achse vorzugsweise mindestens 7° betragt und somit über dem Selbsthemmungswinkel liegt Um das Entstapeln bei beliebigen also auch bei kleinen, Winkeln zu ermöglichen, werden Distanzhalteelemente, insbesondere Stapelnocken, verwendetAt least a portion of the jacket surface is inclined to the axis of the cup, the inclination of the jacket surface or the respective tangential surface relative to the axis preferably being at least 7 ° and thus being above the self-locking angle in order to enable unstacking at any angle, even at small angles , spacer elements, in particular stacking cams, are used
Um konische Cups mit einem besonders kleinen Hohlraumanteil stapeln zu können, musste die Konizitat besonders gross sein, bzw der Winkel zwischen der Cup-Achse und der Cup-Wand musste so gross wie möglich sein Am kleinsten ist der Hohlraum- anteil bei flachen Scheiben Weil aber bei den gangigen mehrstufigen Abstreckverfahren die zum Abstrecken benotigte Kraft beim ersten Schritt am grossten ist und dann von Schritt zu Schritt abnimmt, sollte der erste Abstreckschritt in der ersten Anlage durchgeführt werden, damit die Abstreckvorrichtung der zweiten Anlage nicht besonders hohe Kräfte bereitstellen muss Die erste Anlage muss also stapelbare Cups bereitstellen Es hat sich nun aber gezeigt, dass das Herstellen von konischen Cups mit entlang der Cup-Achse kreisförmig ausgebildeten Querschnitten problematisch istIn order to be able to stack conical cups with a particularly small void fraction, the conicity had to be particularly large, or the angle between the cup axis and the cup wall had to be as large as possible With the common multi-stage ironing processes, the force required for ironing is greatest in the first step and then decreases from step to step, the first ironing step should be carried out in the first installation so that the ironing device does not have to provide particularly high forces to the second installation must therefore provide stackable cups It has now but has shown that the production of conical cups with cross sections which are circular along the cup axis is problematic
Ausgehend von Scheiben ist grundsätzlich nur das Abstrecken von zylindrischen Cups problemlos durchfuhrbar Wenn nun zylindrische Cups in konische Cups mit kreisförmigen Querschnitten umgeformt werden sollen, so besteht in Bereichen, in denen der Umfang verkleinert wird, die Gefahr, dass sich unkontrolliert Faltchen bilden Dies gilt insbesondere bei dünnen Blechen, das heisst bei Wandstarken unter 0 5mm In Bereichen, in denen der Umfang vergrossert wird, besteht bei einfachen Formpressen die Gefahr der Rissbildung, weil sich das Wandmateπal nicht auf der gesamten Umfangs- lange gleichmassig ausdehnt Die mit der Dehnung verbundene Verminderung der Wanddicke wird an einzelnen Stellen auftreten und dort so stark sein, dass sich Schwachstellen oder Risse bilden Faltchen und/oder Schwachstellen fuhren bei der weiteren Bearbeitung, insbesondere beim Tiefziehen bzw Abstrecken in der zweiten Anlage zu Problemen Es können keine Dosenkorper hergestellt werden, bei denen die Dosenwand im wesentlichen überall eine konstante Wandstarke aufweist Selbst bei kleiner Konizitat und ohne Faltchen- oder Schwachstellen-Bildung wurde die Wandstarke vom Cup-Boden zum offenen Ende hin abnehmen, was beim Abstrecken in der zweiten Anlage zu Problemen fuhrt und das Bereitstellen von Dosenkorpern mit entlang der Dosenachse konstanter Wandstarke verunmoglichtStarting from disks, it is basically only possible to easily stretch cylindrical cups. If cylindrical cups are now to be shaped into conical cups with circular cross sections, there is a risk of wrinkles forming in an uncontrolled manner in areas where the circumference is reduced.This applies in particular in the case of thin sheets, that is to say with wall thicknesses below 0 5 mm. In areas in which the circumference is increased, there is a risk of cracking with simple molding presses because the wall material does not expand evenly over the entire circumference. The reduction in the length associated with the expansion Wall thickness will occur at individual points and will be so strong there that weak spots or cracks form Wrinkles and / or weak spots lead to problems during further processing, especially when deep-drawing or stretching in the second system.No can body can be produced in which the Can wall in the wese Since the wall thickness has decreased from the cup bottom to the open end, which leads to problems when stretching in the second system and the provision of can bodies along the can axis, even with a small conicity and without formation of wrinkles or weak spots constant wall thickness impossible
Bei den beschichteten Blechen tritt die Bildung von Faltchen und Schwachstellen nicht nur im Blech auf, sondern die gleiche Problematik wirkt sich auch auf die Beschichtung aus Das heisst, dass die Beschichtung bei Änderungen der Umfangslange stark beein- trachtigt wird Beim Ausbilden eines konischen Cups mit kreisförmigen Querschnitten kann nur bei einer ausserst kleinen Konizitat gewährleistet werden, dass die Beschichtung intakt bleibt Bei kleiner Konizitat ist aber der Hohlraumanteil der gestapelten Cups und somit auch das Transportvolumen grossIn the case of the coated sheets, the formation of wrinkles and weak points not only occurs in the sheet, but the same problem also affects the coating. This means that the coating is greatly impaired when the circumferential length changes. When forming a conical cup with a circular shape Cross sections can only be guaranteed if the conicity is very small, that the coating remains intact. If the conicity is small, the void fraction of the stacked cups and thus the transport volume is large
Wenn aus den Scheiben direkt konische Cups mit kreisförmigen Querschnitten hergestellt werden müssen, so treten beim Pressen Umfangserweiterungen auf, die wie bereits oben erwähnt, mit der Gefahr der Rissbildung verbunden sind, weil sich das Scheibenmateπal, bzw das Blech und dessen Beschichtung, nicht auf der gesamten Umfangslange gleichmassig ausdehnt Wenn die Gleichmassigkeit der Dickenabnahme durch das Zusammenwirken eines mannlichen mit einem weiblichen Pressteil gewährleistet werden sollte, so mussten viele kleine Pressschritte mit jeweils aneinander an- gepassten Pressteilen durchgeführt werden Dies wäre ausserst aufwendig und zudem wurden durch kπstaline Umformungen Mateπalverhartungen erzeugt, die ein an- sch essendes Abstrecken zu einem Dosenkorper erschweren Es wurde auch schon vorgeschlagen, konische Behalter mit flexiblen Pressteilen zu formen, wobei diese Pressteile innen mit einem Druckfluid beaufschlagt werden müssen, was nur mit einer tiefen Taktfrequenz und somit einer niedrigen Leistung möglich istIf conical cups with circular cross sections have to be produced directly from the disks, then circumferential expansions occur during pressing, which, as already mentioned above, are associated with the risk of cracking because the disk material, or the sheet metal and its coating, are not on the If the uniformity of the thickness decrease should be ensured by the interaction of a male and a female press part, many small pressing steps had to be carried out with press parts matched to each other. This would be extremely complex and, in addition, material resharpening was produced by ceramic reshaping, which would result in an appropriate stretching to a can body complicate It has also been proposed to form conical containers with flexible press parts, these press parts having to be pressurized on the inside with a pressure fluid, which is only possible with a low clock frequency and thus a low output
Das Abstrecken von zylindrischen Cups in zylindrische Dosenkorper ist aus dem Stande der Technik bekannt Das zylindrische Wandmateπal gelangt beim Abstrecken ohne Umformung zu einer ersten ringförmigen Umlenkkante, bei der das Wandmateπal des Cups radial nach innen umgelenkt wird Bei einer zweiten ringförmigen Umlenkkante mit kleinerem Umfang wird das Cupmaterial aus der radialen Zustromrichtung wieder in die axiale Richtung umgelenkt Die Umlenkkanten ermöglichen Materialumformungen, die für das erwünschte Fliess- bzw Abstreckverhalten notig sind Beim direkten Abstrecken eines konischen Cups muss der Mantelumfang bei der Bewegung eines Mantelabschnittes gegen die erste Umlenkkante verengt werden, ohne dass das Wandmateπal von einer Umlenkkante umgeformt wird Die Umfangsverengung muss durch eine Wandverdickung und/oder durch ein gegenüber dem Zufliessen erhöhtes Abf essen kompensiert werden In beiden Fallen müssen in der Wand des Cups beim Abstrecken, bzw bei der Bewegung gegen die erste Umlenkkante, Mateπalverschie- bungen stattfinden, die ohne diskrete Umlenkkante und somit ohne diskrete Umformungsauslosung nur schwer erzielbar, bzw kontrollierbar, sind Bei einem unkontrol- lierten Nachziehen der konischen Wand gegen die erste Umlenkkante besteht die Gefahr der Bildung von FaltchenThe stretching of cylindrical cups into cylindrical can bodies is known from the prior art. When stretching without deformation, the cylindrical wall material reaches a first annular deflection edge, in which the wall material of the cup is deflected radially inwards. In the case of a second annular deflection edge with a smaller circumference, this becomes Cup material deflected from the radial inflow direction back into the axial direction. The deflection edges enable material deformations that are necessary for the desired flow or ironing behavior. When a conical cup is stretched directly, the circumference of the casing must be narrowed against the first deflection edge when a casing section is moved without this Wall material is reshaped by a deflecting edge. The narrowing of the circumference must be compensated for by a thickening of the wall and / or by an increased amount of waste compared to the flowing in. In both cases, in the wall of the cup when stretching or moving against en the first deflection edge, material displacements take place, which are difficult to achieve or control without a discrete deflection edge and thus without a discrete deformation trigger, if there is an uncontrolled pulling of the conical wall against the first deflection edge there is a risk of wrinkles being formed
Daher wird gemass einer bevorzugten Losung vorgesehen, dass die stapelbaren Cups vor dem Abstrecken aus der stapelbaren in eine im wesentlichen zylindrische Form gebracht werden Wenn nun konische Cups mit kreisförmigen Querschnitten mit einem Pressschritt in eine zylindrische Form umgeformt werden, so treten aufgrund von notigen Umfangsanderungen die gleichen Probleme auf, die bereits oben beim Umformen eines zylindrischen in einen konischen Cup mit kreisförmigem Querschnitt beschrieben wurden Im Rahmen eines zweiten erfinderischen Schrittes wurde erkannt, dass der eingesetzt stapelbare Cup aus einem zylindrischen Cup gebildet werden muss, wobei bei der Umformung im wesentlichen keine Dickenanderungen des Cup-Materials und der Be- Schichtung auftreten sollen Das heisst, dass die Gesamtflache unverändert bleiben soll und im Bereich der Cup-Wand keine Änderungen der Umfangslangen auftreten sollen Dies ist möglich, wenn der stapelbare Cup nicht entlang der gesamten Cup-Achse kreisförmige Querschnitte aufweist Die Abnahme des Cup-Querschnittes gegen den Cup-Boden hin muss durch Einbuchtungen der Cupwand gegen die Cupachse hin er- zielt werden Diese Einbuchtungen werden als Falten bzw Vertiefungen bezeichnet und ihre Tiefe, bzw ihr Umfangsanteil und/oder gegebenenfalls ihre Anzahl entlang des Umfangs nimmt vom offenen Cup-Ende zum Cup-Boden hin zu Um auch im Bereich des Cup-Bodens eine Verengung bereitstellen zu können, wird der Übergang von der Cup-Wand zum Cup-Boden bereits beim Abstrecken des Cups mit einem genügend gekrümmten Verbindungsbereich von der Cup-Wand zum Cup-Boden bereitgestellt und/oder der Boden wird zur Verengung des Verbindungsbereiches gewölbt Die Bo- denwolbung ist vorzugsweise gegen das Cup-Innere hin gerichtet Weil eine Bodenwol- bung ohne Falten eine Federspannung erzeugt, werden gegebenenfalls zusätzlich zur oder auch ohne Bodenwolbung Falten bzw Einbuchtungen im Boden ausgebildet Sol- ehe Einbuchtungen im Boden verlaufen vorzugsweise radial wobei ihre Tiefe im Zentrum des Bodens verschwindend ist und gegen aussen zunimmt Durch die Faltenbil- dung und die Bodenwolbung erhalt der Cup eine Form die einer Gugelhopfform bzw Napfkuchenform ähnlich ist Eine solche Form ist eingesetzt stapelbar und ermöglicht gleichzeitig das Konstanthalten der MateπaldickeTherefore, in accordance with a preferred solution, it is provided that the stackable cups are brought into an essentially cylindrical shape before being stretched out of the stackable one. If conical cups with circular cross sections are now converted into a cylindrical shape with a pressing step, the necessary circumferential changes result in the same problems that have already been described above when forming a cylindrical into a conical cup with a circular cross section In the course of a second inventive step, it was recognized that the stackable cup used had to be formed from a cylindrical cup, wherein essentially no changes in the thickness of the cup material and the coating should occur during the shaping. This means that the total area should remain unchanged and in the area of the cup wall no changes in the circumferential lengths should occur.This is possible if the stackable cup does not have circular cross-sections along the entire cup axis. The cup cross-section must be reduced towards the cup bottom by indenting the cup wall against the Cup indentations are achieved. These indentations are referred to as folds or depressions, and their depth, or their circumferential portion and / or, where appropriate, their number along the circumference increases from the open cup end to the cup bottom. Also in the area of the cup bottom To be able to provide a constriction, the transition from the cup wall to the cup bottom is accomplished ts when the cup is stretched out with a sufficiently curved connection area from the cup wall to the cup bottom and / or the floor is arched to narrow the connection area. The floor curvature is preferably directed toward the inside of the cup because a floor curve without If a spring tension is generated in folds, folds or indentations are formed in the floor in addition to or without a floor arch. Before the indentations in the floor are preferably radial, their depth in the center of the floor disappears and increases towards the outside due to the formation of folds and the floor arch the cup is a shape that is similar to a Gugelhopf shape or a cup cake shape. Such a shape is stackable and at the same time enables the material thickness to be kept constant
Weil die Mateπaldicke bei der Umformung eines zylindrischen Cups in einen stapelbaren Cup mit Falten überall im wesentlichen unverändert bleibt, ist der für die Umformung benotigte Kraftaufwand klein Die zum Ausbilden der stapelbaren Cups ohne kreisförmige Querschnitte notigen Formanderungen ohne Mateπalverschiebungen m- nerhalb des Schichtmateπals sind mit einfachen Vorrichtungen, insbesondere mit Umformpressen mit zusammenpassenden mannlichen und weiblichen Pressteilen, oder auch mit von innen und aussen gegen die Cup-Wand pressbaren Rollen mit ineinander greifenden Zahnen, erzielbar Dabei werden keine, das nachfolgende Abstrecken erschwerenden, Mateπalverhartungen durch kπsta ne Umformungen erzeugt Wenn der stapelbare Cup mit Falten vor dem Abstrecken aus der stapelbaren in eine im wesentlichen zylindrische Form gebracht wird, so müssen lediglich die Falten ausgestrichen werden Weil dazu keine Änderungen der Umfangslangen und entsprechend auch keine Materialumformungen notig sind, kann dies mit kleinen Umformungskraften und somit mit einfachen Anlageteilen durchgeführt werden Dabei wird die Beschichtung nicht beeinträchtigt und auch der entstehende zylindrische Cup weist eine intakte Beschichtung auf Wie beim Ausbilden der Falten ist auch beim Beseitigen der Falten keine Dickenanderung des Cup-Materials notig Ein ursprünglich zylindrischer Cup weist also auch nach dem Umformen in einen stapelbaren Cup mit Falten und derBecause the material thickness remains essentially unchanged when a cylindrical cup is formed into a stackable cup with folds, the effort required for the formation is small. The shape changes required to form the stackable cups without circular cross sections without material displacements within the layer material are simple Devices, in particular with forming presses with matching male and female pressed parts, or also with rollers that can be pressed against the inside and outside of the cup wall with interlocking teeth, can be achieved. No material hardening that complicates the subsequent stretching is produced by artificial deformations If the stackable cup with folds is brought into an essentially cylindrical shape before it is stretched out of the stackable cup, then only the folds have to be streaked out because no changes in the circumferential lengths and accordingly no material deformations are necessary, this can be done with small deformation forces and thus with simple system parts are carried out, the coating is not affected and the resulting cylindrical cup also has an intact coating.As with the formation of the folds, no change in thickness of the cup material is necessary when removing the folds. An originally cylindrical cup thus also shows after the forming a stackable cup with folds and the
Ruckformung in einen zylindrischen Cup überall die ursprüngliche im wesentlichen konstante Wandstarke auf Die Anforderung an die Toleranz der Dicke des Flachmateπals wird durch das Um- und Ruckformen nicht erhöht Entsprechend kann der ruckgeformte zylindrische Cup gemass dem Stande der Technik zu einem Dosenkorper abgestreckt und auf eine gewünschte Lange abgelangt werdenJerking in a cylindrical cup everywhere the original, essentially constant wall thickness. The requirement for the tolerance of the thickness of the flat material is not increased by the reshaping and jerking. According to the state of the art, the jerked cylindrical cup can be stretched to a can body and to a desired one Long be cut
Die Verfahren zum Verformen eines zylindrischen Cups in einen stapelbaren Cup mit Falten und zum Ruckformen eines stapelbaren Cups mit Falten in einen zylindrischen Cup sind für alle Dosenmateπalien vorteilhaft anwendbar Das heisst, dass diese Teil- verfahren auch dann vorteilhaft sind, wenn die fertig gestellten Dosen noch gewaschen, getrocknet und lackiert werden, also auch bei der Verwendung von unbeschichteten Blechen Besonders vorteilhaft sind die erfindungsgemassen Verfahren aber bei der Verwendung von Flachmateπal mit einer metallischen Schicht, die zumindest auf einer Seite, vorzugsweise aber auf beiden Seiten, mit Kunststoff, insbesondere PET, be- schichtet ist Weil das Abstrecken des beschichteten Stahlbleches ohne Olzugabe durchgeführt werden kann, müssen in der zweiten Anlage keine aufwendigen Remigungs- und Trocknungsschritte durchgeführt werden Entsprechend können die zweiten Anlagen einfach und kostengünstig ausgestaltet werden, so dass die Reduktion des Transportaufwan- des voll zur Geltung kommt und nicht durch aufwendige zweite Anlagen reduziert wirdThe processes for deforming a cylindrical cup into a stackable cup with folds and for reshaping a stackable cup with folds into a cylindrical cup can be used advantageously for all can materials. This means that these partial processes are also advantageous if the finished cans are still washed, dried and painted, that is to say also when using uncoated metal sheets, but the methods according to the invention are particularly advantageous when using flat material with a metallic layer which is at least on one side, but preferably on both sides, with plastic, in particular PET, Coated Because the coated steel sheet can be stretched without adding oil, no complex cleaning and drying steps have to be carried out in the second system. Accordingly, the second systems can be designed simply and inexpensively, so that the transport is reduced baptism comes into its own and is not reduced by complex second systems
Weil der erste Abstreckschritt mit hohen Kräften und somit mit aufwendigen Vorrichtungen durchgeführt werden muss und die anschliessenden Abstreckschritte mit einfacheren Vorrichtungen durchgeführt werden können, ist es möglich die kostenintensiven Anlagenteile in der ersten Anlage und in den zweiten Anlagen lediglich einfache Anlagenteile einzusetzen Indem nun die zweiten Anlagen sehr einfach aufgebaut werden können, ist es möglich die von den eingesetzt stapelbaren Cups ausgehenden Anlagen zum Herstellen der fertigen Dosenkorper direkt bei den Dosenabnehmern bzw bei Abfullanlagen vorzusehen Der Transportaufwand für die fertigen Dosen kann somit auf ein Minimum reduziert werden, ohne dass der Anlagenaufwand besonders hoch wird Wenn mehr Dosenhersteller vorgesehen sind, so können diese kostengünstige Anlagen mit tiefen Durchsätzen verwenden Entsprechend können auch kleine Serien ausserst effizient hergestellt werden Beim Planen der Anlagen hat es sich gezeigt, dass die Cupherstellung vorzugsweise mit einer Leistung in einem Bereich von 1200 bis 2000 Cups/Minute und die Dosenherstellung mit einer Leistung von im wesentlichen 200 bis 300 Dosen/Minute ausgelegt werden sollte Entsprechend sollte ein Cuphersteller Cups für 4 bis 10 Dosenhersteller produzierenBecause the first ironing step has to be carried out with high forces and thus with complex devices and the subsequent ironing steps can be carried out with simpler devices, it is possible to use the costly system parts in the first system and in the second systems only simple system parts Since the second systems can now be set up very easily, it is possible to provide the systems for producing the finished can bodies directly from the can buyers or filling systems starting from the stackable cups used. The transport effort for the finished cans can thus be reduced to a minimum without That the plant expenditure is particularly high If more can manufacturers are provided, they can use cost-effective plants with low throughputs. Accordingly, even small series can be produced very efficiently. When planning the plants, it has been shown that cup production preferably has a performance in a range of 1200 to 2000 cups / minute and the can production with an output of essentially 200 to 300 cans / minute should be designed accordingly. A cup manufacturer should produce cups for 4 to 10 can manufacturers
Die Abstreckpresse ist zumindest für hohe Durchsatze und bei hohen Abstreckkraften ein aufwendiges Anlageteil Wenn nun in der zweiten Anlage die für das Abstrecken notigen Kräfte nicht besonders gross sind, so kann die Abstreckpresse mit einem Hydraulikzylinder oder auch mit einem Linearantrieb an einem Drehtisch ausgebildet werden Indem jedem Dosenplatz des Drehtisches eine Abstreckeinrichtung zugeordnet wird, kann das Abstrecken wahrend der Drehbewegung des Cups auf dem Drehtisch durchgeführt werden Die grossen Hube müssen nicht mit einer unnötig hohen Taktfre- quenz durchgeführt werden Wenn die zweite Anlage bei einem Dosenabfuller aufgebaut ist und/oder die abgestreckten Dosenkorper beispielsweise in ein Dosenzwischenlager gelangen, so kann eine einfache Abstreckpresse mit einem kleineren Durchsatz verwendet werden, weil ja das Abfüllen allgemein mit einer tieferen Frequenz und zuweilen auch mit Unterbruchen erfolgt In einem Dosenzwischenlager können abgestreckte zylindrische Dosenkorper mit unterschiedlichen Durchmessern und Hohen gelagert werdenThe ironing press is, at least for high throughputs and with high ironing forces, a complex part of the system. If the forces required for ironing are not particularly high in the second system, the ironing press can be designed with a hydraulic cylinder or with a linear drive on a rotary table If an ironing device is assigned to the can location of the turntable, the ironing can be carried out on the turntable while the cup is rotating. The large strokes do not have to be carried out with an unnecessarily high cycle frequency if the second system is set up with a can filler and / or the stretched can body For example, to get into an intermediate can store, a simple ironing press with a lower throughput can be used, because filling generally takes place at a lower frequency and sometimes with interruptions Che can bodies with different diameters and heights are stored
In der zweiten Anlage kann an der zylindrischen Aussenftache des Dosenkorpers eine Dekorfolie angeordnet werden, die vorzugsweise mit zumindest einer im wesentlichen ringförmigen oder mit mindestens zwei, insbesondere mehr als zwei, teilringformigen Siegel-Pressflachen in einem ringförmigen Siegelbereich am Dosenkorper festgesiegelt wird Indem der ringförmige Siegelbereich an die offene Stirnseite des zylindrischen Dosenkorpers anschliesst, kann gewahrleistet werden, das die Dekorfolie in diesem Siegeibereich so gut mit dem Dosenmantel verbunden ist, dass die Folie auch nach einem anschliessenden Verformungsschritt zu einer Standardoffnung, insbesondere für eine Ventilaufnahme, unbeschädigt am Dosenmantel haftet Bei mit Kunststoff beschichtetem Dosenflachmateπal kann die Versiegelung auch als Verbindung zumindest einer Fohenteilschicht mit der Beschichtung des Flachmateπals verstanden werden Es versteht sich von selbst, dass auch im Bereich des Dosenbodens ein ringförmiger Siegeibereich ausgebildet werden kannIn the second system, a decorative film can be arranged on the cylindrical outer compartment of the can body, which is preferably sealed with at least one essentially annular or with at least two, in particular more than two, partially annular sealing press surfaces in an annular sealing area on the can body, by the annular sealing area adjoining the open end of the cylindrical can body, it can be ensured that the decorative film in this area of victory is so well connected to the can jacket that the film also closes a subsequent deformation step to a standard opening, in particular for a valve receptacle, adheres to the can jacket undamaged. In the case of flat can material coated with plastic, the seal can also be understood as a connection of at least one layer of foal to the coating of the flat material. It goes without saying that also in the area of the can base annular victory area can be formed
Um eine Serie Dosen mit einer speziellen Beschriftung herzustellen, muss die zweite Anlage mindestens eine weitere Bearbeitungsstation zum Befestigen der gewünschten Dekorfolie umfassen Diese weitere Bearbeitungsstation ist vorzugsweise mit einem Drehtisch ausgerüstet In einem ersten Drehbereich wird die Folie um den Dosenkorper gewickelt und gegebenenfalls unter Wärmeeinwirkung eine leichte Haftung der Folie am Dosenkorper erzielt Zum Festsiegeln der Folie am Dosenkorper wird im Bereich der offenen Stirnseite des zylindrischen Dosenkorpers eine ringförmige, heizbare Siegelflache gegen den Dosenmantel mit der Folie gepresst Indem jedem Dosenplatz des Drehtisches ein Siegelkopf, mit zumindest einer im wesentlichen ringförmigen oder mit mindestens zwei teilringformigen Siegel-Pressflachen, zugeordnet ist, können diese Siegelflachen in einem vorgegebenen Drehbereich, bzw wahrend einer vorgegebenen Drehzeit für die Bewegung durch den Drehbereich, an der Dose gehalten werden Es hat sich nun gezeigt, dass dabei erzielbare Versiegelung der Folie genügt, um die bei Aerosoldosen benotigte ansch essende Verformung des offenen Dosenendes zu einem Halsteil mit einem Ventilsitz ohne Beschädigung der Folie durchzufuhrenIn order to produce a series of cans with a special inscription, the second system must include at least one further processing station for attaching the desired decorative film.This further processing station is preferably equipped with a rotary table. In a first rotating area, the film is wrapped around the can body and, if necessary, a light one under the influence of heat Adhesion of the film to the can body is achieved In order to seal the film to the can body, an annular, heatable sealing surface is pressed against the can jacket with the film in the area of the open end face of the cylindrical can body. A sealing head with at least one essentially ring-shaped or with at least one ring head is pressed into each can area of the rotary table is assigned to two part-ring-shaped sealing press surfaces, these sealing surfaces can be held on the can in a predetermined turning range or during a given turning time for the movement through the turning range I have now shown that sealing of the film that can be achieved is sufficient to carry out the subsequent deformation of the open can end required for aerosol cans to form a neck part with a valve seat without damaging the film
Bei speziellen Ansprüchen an die Trennwirkung der Kunststoffschicht auf der Innenseite des Dosenkorpers, kann es gegebenenfalls zweckmassig sein, eine Trennfohe im Doseninneren anzuordnen Dazu wird diese etwa um einen Dorn gewickelt, sackförmig verschlossen bzw verschweisst und in den Dosenkorper eingesetzt Um ein festes Halten zumindest in einem Ringbereich bei der offenen Stirnseite des Dosenmantels zu erzielen, wird etwa eine heizbare Siegelflache von innen gegen den Dosenmantel mit der Trennfolie gepresst Diese innere Siegelflache ist analog zu einer ausseren Siegelflache ausgebildet Wenn eine Dekor- und eine Trennfolie am Dosenkorper angeordnet werden, so umfasst ein gemeinsamer Siegelkopf vorzugsweise zusammemwirkende innere und aussere Pressflachen und zumindest eine Heizvorrichtung Auch innere Siegelflachen werden vorzugsweise den Do- senplatzen eines Drehtisches zugeordnet und beim Siegelvorgang mit den Dosenkorpern mitgedrehtIf there are special demands on the separating effect of the plastic layer on the inside of the can body, it may be appropriate to arrange a separating film inside the can.To do this, it is wrapped around a mandrel, closed in a bag or welded and inserted into the can body in order to hold it firmly in at least one To achieve the ring area on the open end of the can jacket, a heatable sealing surface is pressed from the inside against the can jacket with the separating film.This inner sealing surface is designed analogously to an outer sealing surface. If a decorative and a separating film are arranged on the can body, a common one Sealing head, preferably cooperating inner and outer pressing surfaces and at least one heating device. Inner sealing surfaces are also preferably used for the assigned to a rotary table and rotated with the can bodies during the sealing process
Um die Verformung des offenen Dosenendes durchzufuhren, wird zumindest eine weitere Bearbeitungsstation vorgesehen, die vorzugsweise einen Drehtisch umfasst, dem mitdrehende Necking-, insbesondere Spin-Flow-Necking-, Einrichtungen zugeordnet sind Dabei kann die Bearbeitung wahrend der Drehbewegung des Drehtisches durchgeführt werden Weil bei den Spin-Flow-Neckmg-Einrichtungen das Bearbeitungswerkzeug und der Dosenkorper um die Dosenachse relativ zueinander gedreht werden, muss nun entweder der Do- senkorper oder das Bearbeitungswerkzeug relativ zum Drehtisch um die Dosenachse in Drehbewegung versetzbar sein Um ein Umbordeln der freien Stirnseite des verengten Halsteiles zu ermöglichen, wird vorzugsweise eine Randumroll-Vorπchtung vorgesehen Diese ist etwa den Dosenplatzen eines zweiten Drehtisches der Bearbeitungsstation zum Verformen des offenen Dosenendes zugeordnet Mit der beschriebenen Losung zum Ver- formen des offenen Dosenendes kann eine Monobloc-Aerosoldose aus einem beschichteten Flachmateπal mit einer aufgebrachten Dekorfolie hergestellt werden Es versteht sich von selbst, dass anstelle der Verformung zu einem Ventilsitz einer Aerosoldose, auch ein Dosenabschluss zum Aufbordeln eines Domes mit einem Ventilsitz oder eines Getrankedo- sendeckels ausgebildet werden kannIn order to carry out the deformation of the open can end, at least one further processing station is provided, which preferably comprises a turntable, to which rotating necking, in particular spin-flow necking, devices are assigned. The processing can be carried out during the rotating movement of the turntable If the processing tool and the can body are rotated relative to one another about the can axis in the spin flow neck devices, then either the can body or the processing tool must be able to be rotated relative to the rotary table about the can axis. In order to border the free end face of the narrowed neck part To make possible, a peripheral roll device is preferably provided. This is assigned, for example, to the can locations of a second turntable of the processing station for deforming the open can end. With the solution described for deforming the open can end, a monobloc aerosol can can be made from a coating hteten Flachmateπal be produced with an applied decorative film It goes without saying that instead of the deformation to a valve seat of an aerosol can, a can end can also be formed for flanging a dome with a valve seat or a beverage can lid
Das Aufbringen der Dekorfolie und das anschliessende Verformen des offenen Dosenendes kann ohne grossen Umbauaufwand an unterschiedliche Dosenhohen angepasst werden Bei Durchmesseranderungen müssen andere Siegel-Pressflachen bzw Siegelkopfe eingesetzt werden Die Rolle mit der bedruckten Dekorfolie kann ebenfalls einfach ausgewechselt werden Darum können kleine Serien mit einem ausserst kleinen Zusatzaufwand, bzw mit im wesentlichen den gleichen Kosten pro Dose, wie bei grossen Serien, hergestellt werden Die erfinderische Losung ermöglicht eine ausserst flexible Bereitstellung von Dosen Aufgrund der grossen Flexibilität und der einfachen Bearbeitungsteile der zweiten Anlage, ist es möglich und vorteilhaft, die Bereitstellung der Dosen als Teil der Abfullanlage beim Abfuller vorzusehen Der Abfuller wird dann im einfachsten Falle lediglich ein platzsparendes Lager mit verschiedenen Sets aus gestapelten Cups benotigen Entsprechend der jeweils benotigten Dosen wird ein Set mit der richtigen Cupgrosse der Weiterbearbeitung zugeführt Gegebenenfalls ist es aber auch zweckmassig zusätzlich ein Lager mit bereits abgestreckten zylindrischen Dosenkorpern ohne Dekor vorzusehen Es versteht sich von selbst, dass die zweite Anlage auch bei einem Dosenhersteller vorgesehen werden kann, der verschiedene Abfuller mit Dosen beliefert, wobei die Dosen jeweils mit der entsprechenden Dekorfolie versehen sindThe application of the decorative film and the subsequent shaping of the open can end can be adapted to different can heights without great conversion effort. In the case of changes in diameter, other sealing press surfaces or sealing heads must be used. The roll with the printed decorative film can also be easily replaced.Therefore, small series with an extremely small one can be used Additional effort, or with essentially the same costs per can, as in large series, can be produced. The inventive solution enables extremely flexible provision of cans. Because of the great flexibility and the simple processing parts of the second system, it is possible and advantageous to provide the To provide cans as part of the bottling system at the bottler In the simplest case, the bottler will then only need a space-saving warehouse with different sets of stacked cups. A set with the rich term cup sizes for further processing If necessary, it is also appropriate to provide a bearing with already stretched cylindrical can bodies without decor. It goes without saying that that the second system can also be provided by a can manufacturer who supplies various fillers with cans, the cans each being provided with the corresponding decorative film
Mit dem Wegfall aufwendiger Bearbeitungsstationen zum Reinigen, Grundlack-Aufbrin- gen, Trocknen, Bedrucken und Uberlackieren kann auch eine Anlage für Aerosoldosen nach einem vollständig neuen Konzept ausgestaltet werden Es geht um ein neues Anlagenkonzept zur Herstellung von Gefässen, die aus mit Kunststoff beschichtetem Blech hergestellt sind und vorzugsweise eine aussen, gegebenenfalls aber auch innen, am Dosenkorper angebrachten Folie umfassen Indem nun die zeitaufwendigen Bearbeitungsschritte des Reinigens und Trocknens wegfallen, kann eine Anlage konzipiert werden bei der die gesamte Herstellungszeit für ein Gefass sehr kurz ist Entsprechend kann auch bei einer hohen Herstellungsleistung die Anzahl der in Bearbeitung befindlichen Dosen klein gehalten werden, was wiederum ermöglicht, dass der gesamten Forderweg in der Anlage sehr kurz sein kann Um den Forderweg in der Anlage optimal für die Bearbeitung auszunutzen, wird vorzugsweise soweit wie möglich auf Stop and Go Anordnungen mit ortsfesten Bearbeitungsstationen verzichtet Bei Stop und Go Schritten bzw bei der Übergabe der in Bearbeitung befindlichen Dosen von einem Forderbereich in einen ortsfesten Bearbeitungsbereich sind Geschwindigkeitsgrenzen vorgegeben, weil sonst zu hohe Beschleunigungen mit zu hohen Kräften erzielt werden müssen Anstelle der ortsfesten Bearbeitungsstationen werden vorzugsweise mit den zu bearbeitenden Dosenkorpern mitbewegbare Bearbeitungsstationen vorgesehenWith the elimination of complex processing stations for cleaning, applying the base coat, drying, printing and overpainting, a system for aerosol cans can also be designed according to a completely new concept. It is about a new system concept for the production of containers made of sheet metal coated with plastic are and preferably include an outside, but possibly also inside, attached film on the can body.By eliminating the time-consuming processing steps of cleaning and drying, a system can be designed in which the entire production time for a vessel is very short the number of cans being processed is kept small, which in turn enables the entire conveying path in the system to be very short. In order to optimally utilize the conveying path in the system for processing, stop and go is preferably used as far as possible There is no need for stationary processing stations.Stop and go steps, or when transferring the cans being processed from a conveying area to a stationary processing area, impose speed limits, otherwise accelerations that are too high must be achieved with excessive forces for moving can bodies provided with movable processing stations
Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemasse Losung anhand von Ausfuhrungs- beispielen Dabei zeigtThe drawings explain the solution according to the invention using exemplary embodiments
Fig 1 eine schematische Darstellung des zweistufigen Herstellungsverfahrens, bzw der zwei Anlagen, zum Herstellen von Dosen, Fig 2a, 2b, 2c Beispiele von eingesetzt stapelbaren Cups,1 shows a schematic representation of the two-stage production process, or of the two plants, for the production of cans, FIGS. 2a, 2b, 2c examples of cups used,
Fig 3a, 3b Verformungsschritte beim Herstellen einer Aerosoldose,3a, 3b deformation steps in the manufacture of an aerosol can,
Fig 4 eine schematische Draufsicht auf hintereinander geschaltete Bearbeitungsstationen zum Aufbringen einer Dekorfolie und zum Verformen des offenen Dosenendes, Fig 5 eine schematische Schnittdarstellung eines Siegelkopfes,4 shows a schematic top view of processing stations connected in series for applying a decorative film and for deforming the open can end, 5 shows a schematic sectional illustration of a sealing head,
Fig 6a, 6b, 6c und 6d Seitenansichten von Zwischenprodukten bei einem mehrstufigen Abstreckverfahren zum Bereitstellen von Dosenkorpern, Fig 7 Seitenansicht eines konischen Cup, Fig 8 Seitenansicht eines konischen Cup mit kleiner Konizitat und Stapelnocken,6a, 6b, 6c and 6d side views of intermediate products in a multi-stage ironing process for providing can bodies, FIG. 7 side view of a conical cup, FIG. 8 side view of a conical cup with small conicity and stacking cams,
Fig 9 Seitenansicht eines stapelbaren Cups mit Falten bzw Einbuchtungen, Fig 10 schematische Darstellung von Ausschnitten zweier ineinander eingesetzter9 side view of a stackable cup with folds or indentations, FIG. 10 schematic representation of sections of two nested ones
Cups, Fig 1 1 perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen zylindrischen Cups, Fig 12 perspektivische Darstellung eines aufgeschnittenen Cups mit einerCups, Fig 1 1 perspective view of a cut cylindrical cup, Fig 12 perspective view of a cut cup with a
Napfkuchenform, Fig 13-15 schematische Darstellung eines Schnittes durch eine Vorrichtung zumCup cake form, Fig 13-15 schematic representation of a section through a device for
Ruckformen eines Cups gemass Fig 12 in einen zylindrischen Cup und zumJerking a cup according to Fig 12 into a cylindrical cup and to
Abstrecken in einen zylindrischen Cup mit kleinerem Querschnitt und Fig 16 Schnitt durch eine Vorrichtung zum Abstrecken eines Cups mit Falten in einen zylindrischen Cup mit kleinerem QuerschnittStretching into a cylindrical cup with a smaller cross section and FIG. 16 section through a device for stretching a cup with folds into a cylindrical cup with a smaller cross section
FIG 1 zeigt ein zweistufiges Herstellungsverfahren, bei dem in einer ersten Anlage 1 stab- formige bzw kernförmige Sets 4 aus eingesetzt gestapelten Cups 3 hergestellt werden In einer zweiten Anlage 2 werden ausgehend von den stabformigen Sets 4 bzw den eingesetzt stapelbaren Cups 3 zylindrische Dosenkorper 5 und anschliessend befullbereite Dosen 6 hergestellt In der ersten Anlage 1 wird ein Flachmateπal 7 mit einer metallischen Schicht, insbesondere in der Form eines Stahlbleches, von einer Rolle 8 abgerollt und verarbeitet Die metallische Schicht ist vorzugsweise zumindest auf einer, insbesondere aber auf beiden Seiten mit mindestens einer Kunststofflage beschichtet Vorzugsweise sind drei Polymerlagen aufgetragen, wobei eine am Blech anliegende Lage als Kontaktschicht eine optimale Adhesion, eine Hauptlage als mechanisch belastbare Schicht und eine Oberflachenlage als Schicht mit den gewünschten Oberflacheneigenschaften ausgebildet ist Wenn Dekorfolien auf die Dosen aufgebracht werden, ist es zweckmassig die der Folie zugeordnete Oberfla- chenlage als Verbindungs- bzw Haftschicht für die Folie auszubilden1 shows a two-stage manufacturing process, in which rod-shaped or core-shaped sets 4 are produced from inserted stacked cups 3 in a first system 1. In a second system 2, cylindrical can bodies 5 and 5 are produced starting from the rod-shaped sets 4 or the stackable cups 3 used Subsequently, ready-to-fill cans 6 are produced. In the first system 1, a flat material 7 with a metallic layer, in particular in the form of a steel sheet, is unwound and processed from a roll 8. The metallic layer is preferably at least on one side, but in particular on both sides with at least one Plastic layer coated Three polymer layers are preferably applied, with a layer adjacent to the sheet as the contact layer providing optimum adhesion, a main layer as a mechanically resilient layer and a surface layer as a layer with the desired surface properties if decorative foils are applied to the cans it is expedient to design the surface layer assigned to the film as a connecting or adhesive layer for the film
Das Flachmateπal 7 wird einer Stanz- und Herstellvorrichtung 9 zugeführt Die Stanz- und Herstellvorrichtung 9 stanzt Scheiben aus dem Flachmateπal und formt diese mit mindestens einem Werkzeug in mindestens einer Aufnahme zu eingesetzt stapelbaren Cups 3 Die Cups 3 gelangen durch eine Weiterfuhrung 10 in eine Stapelvorrichtung 11 zum Stapeln der gepressten Cups 3 in der Form von stab- bzw kernförmigen Sets 4 Die Sets 4 werden vorzugsweise auf paletten artigen Aufnahmen 12 aufgeschichtet In der Form der Sets 4 können die Cups 3 platzsparend gelagert und insbesondere gemass dem Pfeil 13 zur zweiten Anlage 2 transportiert werden Es versteht sich von selbst, dass die zweite Anlage 2 gegebenenfalls auch direkt bei der ersten Anlage 1 angeordnet ist Aufgrund der Zwischenlagerung der Sets 4 können die beiden Anlagen unabhängig voneinander betrieben werden Daher kann der Durchsatz der ersten Anlage 1 unabhängig vom Durchsatz der zweiten Anlage 2 gewählt werden Wenn nun die Cups beim Blechhersteller ausgestanzt und gepresst werden, ist es zweckmassig die Stanz- und Herstellvorrichtung 9 mit mehreren parallel wirkenden Werkzeugen und hohen Taktfrequenzen zu betreiben Bei der Verwendung von Stanz- und Herstellvorrichtung 9 mit 100-200 Hüben pro Minute und bei Flach- matenalbreiten von ca 1000 bis 1200mm können bis zu ca 2000 Cups pro Minute hergestellt werden Dadurch können die Herstellungskosten für einen Cup sehr tief gehalten werden Die Cups einer ersten Anlage 1 mit hohem Durchsatz ( z B 2000 Cups/Minute) werden zu verschiedenen zweiten Anlagen 2 gefuhrt Diese zweiten Anlagen 2 haben Durchsatze (z B 300 Dosen/Minute) die deutlich unter dem Durchsatz der ersten Anlage 1 liegenThe flat material 7 is fed to a punching and manufacturing device 9. The punching and manufacturing device 9 punches disks from the flat material and forms them with at least one tool in at least one receptacle to form stackable cups 3 The cups 3 pass through a continuation 10 into a stacking device 11 for stacking the pressed cups 3 in the form of rod-shaped or core-shaped sets 4. The sets 4 are preferably stacked on pallet-like receptacles 12. In the form of the sets 4, the cups 3 can save space stored and in particular transported according to arrow 13 to the second system 2. It goes without saying that the second system 2 may also be arranged directly at the first system 1. Because of the intermediate storage of the sets 4, the two systems can be operated independently of one another the throughput of the first system 1 can be selected independently of the throughput of the second system 2 If the cups are now punched out and pressed by the sheet metal manufacturer, it is expedient to operate the punching and manufacturing device 9 with several tools acting in parallel and high clock frequencies when using punching - And manufacturing device 9 with 100-200 strokes n per minute and with flat material widths of approx. 1000 to 1200 mm, up to approx. 2000 cups per minute can be produced. As a result, the production costs for a cup can be kept very low. The cups of a first system 1 with high throughput (eg 2000 cups / minute ) are led to different second plants 2 These second plants 2 have throughputs (eg 300 cans / minute) which are significantly lower than the throughput of the first plant 1
Die zweite Anlage 2 umfasst eine Abstapelvornchtung 14 zum Abstapeln von Cups 3 von einem Stapel bzw von einem Set 4 Die vereinzelten Cups 3 werden einer Ausformvorrichtung 15 zugeführt, in der eingesetzt stapelbare Cups 3 zu zylindrischen Dosenkorpern 5 ausgeformt werden Anschliessend werden die Dosenkorper 5 vorzugsweise durch eine Ablangvorπchtung 16 zum Ablangen des zylindrischen Dosenkorpers 5 ge- fuhrt Vor der Weiterbearbeitung der Dosenkorper 5 ist gegebenenfalls eine Zwischenlagerung in einer Lagervorrichtung 17 vorgesehen Diese Lagerung ist insbesondere bei Anlagen vorteilhaft, welche viele verschieden grosse Dosen herstellen sollen, insbesondere wenn auch kleine Serien gewünscht werden Wenn auf die Lagervorrichtung 17 verzichtet wird, so gelangen die Dosenkorper 5 direkt in die nächste Bearbeitungssta-The second system 2 comprises a stacking device 14 for stacking cups 3 from a stack or from a set 4. The separated cups 3 are fed to a shaping device 15, in which stackable cups 3 are used to form cylindrical can bodies 5. The can bodies 5 are then preferably through An Ablangvorπchtung 16 for cutting the cylindrical can body 5 out Before the further processing of the can body 5, an intermediate storage in a storage device 17 is optionally provided. This storage is particularly advantageous in systems that are to produce many different sized cans, especially when small series are also desired If the bearing device 17 is dispensed with, the can bodies 5 go directly to the next processing station.
Weil die Abstreckbarkeit bei stapelbaren Cups mit kreisförmigem Querschnitt nicht mit vertretbarem Aufwand gewahrleistet ist, werden bei erfindungsgemassen Cups 3 in der Mantelwand Einbuchtungen 34 vorgesehen Diese Einbuchtungen 34 sind so ausge- bildet, dass der Cup-Querschnitt von der offenen Stirnseite gegen die geschlossene Stirnseite hin abnimmt, wobei der Umfangsanteil der Einbuchtungen 34 von der offenen Stirnseite gegen die geschlossene Stirnseite hm zunimmtBecause the stretchability of stackable cups with a circular cross-section is not ensured with reasonable effort, indentations 34 are provided in the jacket wall in cups 3 according to the invention. forms that the cup cross-section decreases from the open end side towards the closed end side, the peripheral portion of the indentations 34 increasing from the open end side towards the closed end side hm
Die Weiterbearbeitung der Dosenkorper 5 zu befullbaren Dosen 6 ist auch in der Fig 4, in der Form einer schematischen Draufsicht, dargestellt Dabei sind dort zudem Zu- bzw Weiterforderer 22 und weitere Ubergabedrehtische 21 dargestelltThe further processing of the can body 5 to fillable cans 6 is also shown in FIG. 4, in the form of a schematic plan view. In this case, feeders 22 and further transfer turntables 21 are also shown
Bei Dosen, die mit einer Dekorfolie versehen werden, folgt eine Dekorfohen-Auftragsvor- nchtung 18, mit der an der zylindrischen Aussenflache des Dosenkorpers 5 eine Dekorfolie angeordnet wird Die Dekorfolie wird vorzugsweise von einer Dekorfohen-Rolle 19 abgerollt, abgetrennt und auf den Mantel des Dosenkorpers 5 aufgebracht Um ein schnelles Bearbeiten ohne stop-and-go zu ermöglichen, ist die Dekorfolien-Auftragsvor- richtung 18 vorzugsweise als Bearbeitungsstation mit einem Drehtisch 23 und einer Drehachse 18a ausgebildet Beim Aufbringen der Dekorfolie auf den Dosenkorper, wird der Dosenkorper um seine Achse gedreht, wozu der Drehtisch 23 an den Dosenplatzen drehbare Dosenhalterungen 24 umfasst, die mittels einer Steuerung und eines Antriebes in der gewünschten Weise in Drehung versetzbar sind Um die Folie mit der gesamten Innenflache zumindest etwas am Dosenkorper festzusetzen, ist gegebenenfalls eine erwärmte Anpressflache oder eine andere Warmezufuhrung vorgesehen Um die Dekorfolie zumindest im Bereich der offenen Stirnseite des Dosenkorpers 5 fest mit dem Dosenkorper 5 zu verbinden, ist vorzugsweise mindestens ein Siegelkopf mit zumindest einer im wesentlichen ringförmigen oder mit mindestens zwei teilringformigen Siegel-Pressflachen vorgesehen Der mindestens eine Siegelkopf ist vorzugsweise so an der Auftragsvorrichtung 18 angeordnet, dass er einem Dosenkorper 5 zugeordnet mit dem Drehtisch mitdreht und das Versiegeln wahrend eines Teiles der Drehbewegung, bzw wahrend einer vorgegebenen Zeit, ausfuhrt, wobei der Siegelkopf in Richtung der Dosenachse auf den Dosenkorper zu und von diesem weg bewegbar ist Der Siegelkopf macht die Pressflache mit einer vorgegebenen Kraft an den Dosenkorper anpressbar und bei einer vorgegebenen Temperatur die gewünschte Warme zur Siegelflache zufuhrbarIn the case of cans which are provided with a decorative film, a decorative foal application device 18 follows, with which a decorative film is arranged on the cylindrical outer surface of the can body 5. The decorative film is preferably unrolled from a decorative foil roll 19, separated and placed on the jacket of the Can body 5 applied In order to enable quick processing without stop-and-go, the decorative film applicator 18 is preferably designed as a processing station with a turntable 23 and an axis of rotation 18a. When the decorative film is applied to the can body, the can body is turned about its axis rotated, for which purpose the turntable 23 comprises rotatable can holders 24 at the can positions, which can be set in rotation in the desired manner by means of a control and a drive. In order to fix the film with the entire inner surface at least somewhat on the can body, a heated contact surface or another may be required Heat supply provided around the decor If at least in the area of the open end face of the can body 5 to be firmly connected to the can body 5, at least one sealing head with at least one essentially annular or with at least two partially annular sealing press surfaces is preferably provided. The at least one sealing head is preferably arranged in this way on the application device 18 that he assigned a can body 5 rotates with the turntable and carries out the sealing during part of the rotary movement or for a predetermined time, the sealing head being movable towards and away from the can body in the direction of the can axis. The sealing head makes the pressing surface Can be pressed onto the can body with a given force and the desired heat can be supplied to the sealing surface at a given temperature
Gemass Fig 5 umfasst eine Ausfuhrungsform eines Siegelkopfes 26 mit einer ringförmigen Siegelflache mindestens drei, vorzugsweise aber sechs teilπngformige Press- elemente 27. Die Presselemente 27 haben gegen den Dosenkorper 6 hin eine Pressflache 27a in der Form einer Teilflache eines Zylindermantels und gegen aussen eine konische Betatigungsflache 27b Die Betatigungsflache 27b liegt an einer entsprechenden Ubertragungsflache eines Betatigungsπnges 28 an Die Presselemente 27 sind mit Fuh- rungsvorsprungen 27c in Fuhrungsvertiefungen 29a eines Hubelemetes 29 für radiale Bewegungen gefuhrt Um die Presselemente 27 gegen den Betatigungsring 28 zu drucken, sind in den Fuhrungsvertiefungen 29a Federelemente 30 angeordnet Zum Festsiegeln der Dekorfolie 19a im ringförmigen Bereich beim offenen Dosenende wird der Siegelkopf 26 mit dem Hubelement 29 gegen den Dosenkorper 6 bewegt An- schliessend wird der Betatigungsring 28 gegen den Dosenkorper 6 bewegt, wodurch die Presselemente 27 mit ihren Pressflachen 27a gegen den Dosenkorper gepresst werden Um die für das Siegeln notige Warme bereitzustellen, ist im Betatigungsring 28 eine Heizvorrichtung 31 angeordnet5 comprises an embodiment of a sealing head 26 with an annular sealing surface at least three, but preferably six, part-shaped pressing elements 27. The pressing elements 27 have a pressing surface 27a towards the can body 6 in the form of a partial surface of a cylinder jacket and a conical actuating surface 27b towards the outside guided in radial grooves 29a of a lifting element 29 for radial movements In order to press the pressing elements 27 against the actuating ring 28, spring elements 30 are arranged in the radial grooves 29a Can body 6 moves Then the actuation ring 28 is moved against the can body 6, whereby the pressing elements 27 are pressed against the can body with their pressing surfaces 27a. In order to provide the heat necessary for sealing, a heating device 31 is provided in the actuation ring 28 orderly
Es versteht sich von selbst, dass anstelle der radial bewegbaren Zylinderteilflachen auch Siegelflachen in der Form von Kegelmantel-Achsabschnitten, insbesondere konischen Ringflachen, und Teilflachen davon eingesetzt werden können Um eine Pressung zu erzielen werden solche Pressflachen, die zur Achse des Dosenkorpers etwas geneigt verlaufen, in Richtung der Dosenachse auf des offene Dosenende gepresst, wodurch sich der Dosendurchmesser beim offenen Ende etwas verengt Gegebenenfalls werden auch zusammemwirkende innere und aussere Pressflachen verwendet, so dass der Dosenmantel im Bereich des offenen Endes zwischen diesen Pressflachen klemmbar ist Bei der Verwendung von Kegelmantelflachen muss der Dosenmantel im Bereich des offenen Endes beim Trennen des Siegelkopfes vom Dosenkorper etwas aufgeweitet werden Dazu wird vorzugsweise am Siegelkopf eine Abstossvorπchtung zum Abstossen des Dosenkorpers vorgesehenIt goes without saying that, instead of the radially movable partial cylinder surfaces, sealing surfaces in the form of conical jacket axial sections, in particular conical annular surfaces, and partial surfaces thereof can be used. In order to achieve a pressure, such pressing surfaces that are somewhat inclined to the axis of the can body are used. pressed in the direction of the can axis on the open can end, which narrows the can diameter a little at the open end. If necessary, co-operating inner and outer pressing surfaces are also used, so that the can jacket can be clamped in the area of the open end between these pressing surfaces The can jacket in the area of the open end when the sealing head is separated from the can body is widened somewhat. For this purpose, a push-off device is preferably provided on the sealing head for pushing off the can body
Nach dem Aufbringen der Dekorfolie gelangen die Dosenkorper 5 in eine Verformungsvorrichtung 20 zum Verformen des Dosenkorper-Mantels im Bereich der offenen Stirn- seite des zylindrischen Dosenkorpers 5 zu einem Dosenhals 6b gemass Fig 3a Die Verformungsvorrichtung 20 macht vorzugsweise mit mindestens einer Spin-Flow- Necking-Einnchtung eine Verformung zu einer Standardoffnung, insbesondere für eine Ventilaufnahme, durchfuhrbar Um analog zur Dekorfolien-Auftragsvorrichtung 18 ein schnelles Bearbeiten ohne stop-and-go zu ermöglichen, ist vorzugsweise auch die Verformungsvorrichtung 20 als Bearbeitungsstation mit einem Drehtisch und einer Drehachse 20a ausgebildet Die mindestens eine Spin-Flow-Necking-Einπchtung ist vorzugsweise so an der Verformungsvorrichtung 20 angeordnet, dass sie einem Dosenkorper 5 zugeordnet mit dem Drehtisch mitdreht und das Verformen wahrend eines Teiles der Drehbewegung ausfuhrt, wobei die mindestens eine Spm-Flow-After the decorative film has been applied, the can body 5 enters a deformation device 20 for deforming the can body shell in the region of the open end face of the cylindrical can body 5 to form a can neck 6b. FIG. 3a The deformation device 20 preferably does at least one spin flow necking Correcting a deformation into a standard opening, in particular for a valve receptacle, can be carried out Deformation device 20 designed as a processing station with a turntable and an axis of rotation 20a. The at least one spin flow necking device is preferably arranged on the deformation device 20 in such a way that it is assigned to a can body 5 and rotates with the turntable and carries out the deformation during part of the rotary movement , the at least one spm flow
Necking-Emπchtung auf den Dosenkorper zu und von diesem weg bewegbar ist Weil bei der Spin-Flow-Necking-Einπchtung das Bearbeitungswerkzeug und der Dosenkorper um die Dosenachse relativ zueinander gedreht werden, muss entweder der Dosenkorper oder das Bearbeitungswerkzeug relativ zum Drehtisch um die Dosenachse in Drehbewegung versetzbar sein Dazu werden die Dosenplatze des Drehtisches 23 vorzugsweise, wie bei der Dekorfolien-Auftragsvorrichtung 18, als drehbare, oder gegebenenfalls feste, Dosenhalterungen 24 ausgebildet Die Übergabe zwischen den beiden Bearbeitungsstationen 18 und 20 mit Drehtischen 23 erfolgt über einen Ubergabedrehtisch 21 Es versteht sich von selbst, dass die Verformungsvorrichtung 20 auch zumindest eine weitere Verformungsvorrichtung 20' beispielsweise eineNecking device towards and away from the can body Because with the spin-flow-necking device, the processing tool and the can body are rotated relative to one another about the can axis, either the can body or the processing tool must be rotated relative to the rotary table about the can axis in To this end, the can locations of the turntable 23 are preferably designed, as in the case of the decorative film applicator 18, as rotatable, or possibly fixed, can holders 24. The transfer between the two processing stations 18 and 20 with turntables 23 takes place via a transfer turntable 21 it goes without saying that the deformation device 20 also has at least one further deformation device 20 ′, for example a
Bordelvomchtung 25 zum Umbordeln der freien Stirnseite des verengten Halsteiles in der Form einer Randumroll-Vorπchtung gemass Fig 3b, umfassen kann Diese ist etwa den Dosenplatzen eines zweiten Drehtisches 23 der Bearbeitungsstation zum Verformen des offenen Dosenendes zugeordnetBordelvomchtung 25 for bordering the free end face of the narrowed neck part in the form of a Randumroll Vorπchtung according to Fig 3b, may include the can locations of a second turntable 23 of the processing station for deforming the open can end
Die Fig 2a, 2b und 2c zeigen Beispiele verschieden geformter eingesetzt stapelbarer Cups 3 Die Durchmesser und Hohen dieser Cups werden gemass dem mit dem Abstrecken zu erzielenden Dosendurchmesser und der zu erzielenden Dosenhohe festgelegt Zudem muss auch die gewünschte Wandstarke der Dose erzielbar sein Bei der Wahl einer Form des Cups muss nebst der guten Abstreckbarkeit auch eine gute Stapel- und Entstapelbarkeit gewährleistet sein Weil die Abstreckbarkeit bei stapelbaren Cups mit kreisförmigem Querschnitt nicht mit vertretbarem Aufwand gewährleistet ist, werden bei erfmdungsgemassen Cups in der Mantelwand nicht dargestellte Einbuchtungen vorgesehen Diese Einbuchtungen sind so ausgebildet, dass der Cup-Quer- schnitt von der offenen Stirnseite gegen die geschlossene Stirnseite hm abnimmt, wobei der Umfangsanteil der Einbuchtungen von der offenen Stirnseite gegen die geschlossene Stirnseite hin zunimmt Die Fig 2a zeigt eine einfache Form bei der die Mantelflache zwischen den Einbuchtungen als Kreiskegel-Abschnitt mit einer geraden Erzeugenden ausgeformt ist, wobei die Erzeugende einen Winkel von ca 8° zur Cup- Achse emschhesst Fig 2c zeigt einen Cup gemass Fig 2a, wobei aber am offenen Cupende ein im wesentlichen radial nach aussen stehender Ringbereich vorgesehen ist Dieser Ringbereich kann beim Stapeln und Abstapeln als Haltebereich verwendet werden Die Fig 2b zeigt eine Form bei der die Mantelflache zwischen den Einbuchtun- gen als Kreiskegel-Abschnitt mit einer gekrumten Erzeugenden ausgeformt ist2a, 2b and 2c show examples of differently shaped stackable cups 3 used. The diameters and heights of these cups are determined in accordance with the can diameter to be achieved by stretching and the can height to be achieved. In addition, the desired wall thickness of the can must also be achievable when choosing one In addition to good stretchability, the shape of the cup must also be guaranteed to be easy to stack and unstack. Because the stretchability of stackable cups with a circular cross section is not guaranteed with reasonable effort, indentations (not shown) are provided in cups according to the invention. These indentations are designed in such a way that that the cross-section of the cup decreases from the open end face to the closed end face, the circumferential portion of the indentations increasing from the open end face towards the closed end face. FIG. 2a shows a simple form in which the lateral surface between the inlets Bores is formed as a circular cone section with a straight generatrix, the generatrix being an angle of approximately 8 ° to the cup Axis emschhesst Fig. 2c shows a cup according to Fig. 2a, but at the open end of the cup there is an essentially radially outward ring area. This ring area can be used as a holding area during stacking and stacking - Gen is shaped as a circular cone section with a curved generator
Die Masse, insbesondere Hohe, Durchmesser und Wandstarken, der verwendeten Cups hangen von der Grosse der daraus abzustreckenden Dosen ab Im Bereich der Aerosoldosen sind Dosendurchmesser von 35, 45, 50 und 53mm gangig Die gangigen Hohen der Dosen mit einem Durchmesser von 35mm liegen bei 88 und 135mm Bei einem Durchmesser von 45 sind Dosenhohen von 105, 150 und 190 gangig Bei Durchmessern von 50 bzw 53 sind Hohen von 106 und 190 bzw 110 und 205 gangig Bei der Verwendung eines beidseits beschichteten Flachmateπals mit einer Dicke von 0 35mm kann eine für Aerosoldosen aus Sicherheitsgründen benotigte Mächtigkeit des Bodens von im wesentlichen 0 3mm erzielt werden Die Scheibe, welche aus demThe dimensions, in particular the height, diameter and wall thickness, of the cups used depend on the size of the cans to be ironed from them. In the area of aerosol cans, can diameters of 35, 45, 50 and 53mm are common.The common heights of the cans with a diameter of 35mm are 88 and 135mm With a diameter of 45, can heights of 105, 150 and 190 are common With diameters of 50 and 53, heights of 106 and 190 or 110 and 205 are common When using a flat material coated on both sides with a thickness of 0 35mm, one can be used for aerosol cans thickness of the floor of essentially 0 3 mm required for safety reasons
Flachmaterial ausgestanzt wird, muss so dimensioniert sein, dass sie genügend Flach- mateπal umfasst, um das Material des daraus herzustellenden Dosenkorper bereitzustellen, wobei die Dosenwand einer Aerosoldose eine Dicke von im wesentlichen 0 17mm aufweisen sollte Die Scheiben bzw die Stanzwerkzeuge zum Ausstanzen von Scheiben werden entsprechend dem Dosendurchmesser und der Dosenhohe gewählt Dabei werden für Dosen mit einem Durchmesser von 35, 45, 50 bzw 53mm entsprechend der gewünschten Dosenhohe Scheiben mit Scheiben-Durchmessern Sd=85mm bei einer Dosenhohe Dh=88mm, Sd=102mm bei Dh=135mm, sowie Sd=106mm bei Dh=105mm, Sd=123mm bei Dh=150mm, Sd=136mm bei Dh=190, und Sd=1 13mm bei Dh=106mm, Sd=145mm bei Dh=190mm, bzw Sd=1 19mm bei Dh=1 10mm, Sd=154mm bei Dh= 205mm verwendet Aus diesen Scheiben werden Cups gemass Fig 2a gepresst, die beim Boden entsprechend den Dosendurchmessern 35, 45, 50 und 53mm Cup-Durchmesser von 49, 63, 70 und 74mm und entsprechend dem Scheibendurchmesser von 85, 102, 106 123 136 113, 145, 119 und 154mm Cuphohen von 24 3, 40 5, 28 5, 44 0, 57 9, 28 9 und 61 7mm haben Beim Abstrecken der Cups können die gewünschten Dosenkorper erzielt werdenFlat material punched out must be dimensioned such that it comprises enough flat material to provide the material of the can body to be produced therefrom, the can wall of an aerosol can should have a thickness of essentially 0.17 mm. The disks or the punching tools are used for punching out disks selected according to the can diameter and the can height. For cans with a diameter of 35, 45, 50 or 53 mm according to the desired can height, discs with disc diameters Sd = 85 mm with a can height Dh = 88 mm, Sd = 102 mm with Dh = 135 mm, and Sd = 106mm at Dh = 105mm, Sd = 123mm at Dh = 150mm, Sd = 136mm at Dh = 190, and Sd = 1 13mm at Dh = 106mm, Sd = 145mm at Dh = 190mm, or Sd = 1 19mm at Dh = 1 10mm, Sd = 154mm used with Dh = 205mm Cups according to Fig. 2a are pressed from these disks, which on the bottom correspond to the can diameters 35, 45, 50 and 53mm cup diameters of 49, 63, 70 and 74mm and according to the disk diameter v on 85, 102, 106 123 136 113, 145, 119 and 154mm cup heights of 24 3, 40 5, 28 5, 44 0, 57 9, 28 9 and 61 7mm when stretching the cups the desired body can be achieved
Fig 3a und 3b zeigen die für Aerosoldosen benotigten Verformungen im Bereich des offenen Dosenmantels, die mittels Spinn-Flow-Necking (Fig 3a) und Rollrand-Umformung (Fig 3b) erzielt werden Der gegen das Doseninnere hin gebauchte Boden 6a wird vorzugsweise beim Abstrecken zum zylindrischen Dosenkorper ausgebildet Dazu muss der Tiefzieh-Sto- ssel und die, dessen Stirnseite zugeordnete Pressform an die gewünschte Bodenform angepasst sein3a and 3b show the deformations required for aerosol cans in the area of the open can jacket, which can be achieved by means of spinning flow necking (Fig. 3a) and rolled edge forming (Fig 3b) The bottom 6a bulged against the inside of the can is preferably formed when stretching out to form the cylindrical can body. For this purpose, the deep-drawing plunger and the press mold associated with its end face must be adapted to the desired bottom shape
Fig 6a, 6b, 6c und 6d zeigen den vierstufigen Abstreckvorgang gemass einer Losung aus dem Stande der Technik Aus einer Scheibe wird in einem - in der Fachsprache als drawing bezeichneten - ersten Bearbeitungsschritt ein zylindrischer Cup 3a gepresst Zur Herstellung des Dosenkorpers müssen anschliessend weitere - als redrawing bezeichnete - Abstreckschritte durchgeführt werden Gemass dem dargestellten Beispiel bilden die Cups 3b und 3c Zwischenstufen bei der Herstellung des Dosenkorpers 6 Die bei den Abstreckschritten nacheinander eingesetzten Stössel haben von Schritt zu Schritt abnehmende Durchmesser Entsprechend nehmen auch die Cup-Durchmesser d1 , d2, d3 gegen den Dosendurchmesser d4 hin ab Die Wandstarke nimmt im wesentlichen erst mit dem zweiten und dritten redrawing ab Zu grosse Durchmesserunterschiede fuhren beim Abstrecken zu kraftaufwendigen und unerwünscht starken Materialumformungen in der Dosenwand und gegebenenfalls zu Beschädigungen der Beschichtung Bei den gangigen mehrstufigen Abstreckverfahren ist die zum Abstrecken benotigte Kraft beim ersten Schritt am grossten und nimmt von Schritt zu Schritt ab Gleichzeitig nimmt der beim Abstrecken vom Stössel ausgeführte Hub von Schritt zu Schritt zu Die Bodenform des Dosenkorpers 6 kann bereits bei einem weiter abzustreckenden Cup ausgebildet werden Um das mehrstufige Abstreckverfahren durchzufuhren, werden gemass dem Stande der Technik Pressen verwendet, welche die maximal benotigte Kraft und den maximalen Hub ermöglichen Es werden somit für alle Abstreckschritte ausserst aufwendige Pressen eingesetzt6a, 6b, 6c and 6d show the four-stage ironing process according to a solution from the prior art. A cylindrical cup 3a is pressed from a disc in a first processing step - referred to in technical terms as drawing - for the manufacture of the can body, then more - than referred to as redrawing - ironing steps are carried out In accordance with the example shown, the cups 3b and 3c form intermediate stages in the manufacture of the can body 6. The plungers used one after the other in the ironing steps have decreasing diameters from step to step. The cup diameters d1, d2, d3 also take accordingly the can diameter d4 decreases. The wall thickness essentially only decreases with the second and third redrawing. Excessive differences in diameter lead to forceful and undesirably strong material deformations in the can wall and possibly damage to the coating of the common ones multi-stage ironing process, the force required for ironing is greatest in the first step and decreases from step to step.At the same time, the stroke performed by the ram during ironing increases from step to step.The bottom shape of the can body 6 can already be formed in a cup to be ironed further Multi-stage ironing processes are carried out according to the state of the art, presses which enable the maximum required force and the maximum stroke. Thus, extremely complex presses are used for all ironing steps
Um eine Dosenherstellung mit zwei Teilverfahren und dazwischen gestapelten Cups zu ermöglichen, wird beispielsweise ausgehend vom vierstufigen Abstreckvorgang gemass Fig 6a, 6b, 6c und 6d der Cup 3b in einen stapelbaren Cup umgeformt Gegebenenfalls wird direkt anstelle des zylindrischen Cups 3b ein stapelbarer Cup ausgeformt Aus dem Stande der Technik sind konische Cups 3k gemass Fig 7 mit kreisförmigen Querschnitten bekannt, wobei die Neigung der Mantelflache, bzw der jeweiligen Tangentialflache, relativ zur Achse 7° bis 8° betragt und somit über dem Selbsthemmungswinkel liegt Ausgehend von Scheiben ist grundsatzlich nur das Abstrecken von zylindrischen Cups problemlos durchfuhrbar Wenn nun zylindrische Cups in konische Cups mit kreisförmigen Querschnitten umgeformt werden sollen, so besteht in Bereichen, in denen der Umfang verkleinert wird, die Gefahr, dass sich unkontrolliert Faltchen bilden In Bereichen, in denen der Umfang vergrossert wird, besteht die Gefahr der Rissbildung, weil sich das Wandmaterial nicht auf der gesamten Umfangslange gleichmassig ausdehnen kann Die mit der Dehnung verbundene Verminderung der Wanddicke wird an einzelnen Stellen auftreten und dort so stark sein, dass sich Schwachstellen oder Risse bilden Faltchen und/oder Schwachstellen fuhren bei der weiteren Bearbeitung in der zweiten Anlage zu Problemen Es können keine Dosenkorper hergestellt werden, bei denen die Dosenwand im wesentlichen überall eine konstante Wandstarke aufweist Selbst bei kleiner Konizitat und ohne Faltchen- oder Schwachstellen-Bildung wurde die Wandstarke vom Cup-Boden zum offenen Ende hin abnehmen, was beim Abstrecken in der zweiten Anlage zu Problemen fuhrt und das Bereitstellen von Dosenkorpern mit entlang der Dosenachse konstanter Wandstarke verunmoglicht6a, 6b, 6c and 6d, the cup 3b is formed into a stackable cup, if necessary, instead of the cylindrical cup 3b, a stackable cup is formed directly from the State of the art are conical cups 3k according to FIG. 7 with circular cross-sections, the inclination of the lateral surface or the respective tangential surface relative to the axis being 7 ° to 8 ° and thus being above the self-locking angle cylindrical cups can be carried out without problems If cylindrical cups are now in conical cups with circular cross sections In areas where the circumference is reduced, there is a risk of wrinkles forming in an uncontrolled manner in areas where the circumference is increased, there is a risk of cracking because the wall material is not uniform over the entire circumferential length The reduction in wall thickness associated with the expansion will occur at individual points and be so strong there that weak points or cracks form Wrinkles and / or weak points lead to problems during further processing in the second system. Can bodies cannot be produced, where the can wall has a constant wall thickness essentially everywhere. Even with a small conicity and without formation of wrinkles or weak spots, the wall thickness would decrease from the cup bottom to the open end, which leads to problems when stretching in the second system and the provision of Can cores with a constant Wa along the can axis nd strong impossible
Um die Probleme mit Umfangsanderungen zu minimieren, konnte ein konischer Cup 3k' gemass Fig 8 mit kleiner Konizitat und Stapelnocken 32 vorgesehen werden Durch die kleine Konizitat werden die Umfangsanderungen klein gehalten und das Entstapeln wird durch die als Distanzhalteelemente wirkenden Stapelnocken gewährleistet Mit einer kleinen Konizitat ist aber der Nachteil eines hohen Leervolumens im gestapelten Zustand verbundenIn order to minimize the problems with circumferential changes, a conical cup 3k 'according to FIG. 8 with a small conicity and stacking cams 32 could be provided. Due to the small conicity, the circumferential changes are kept small and the unstacking is ensured by the stacking cams acting as spacer elements but connected with the disadvantage of a high empty volume when stacked
Fig 10 zeigt, wie sich die Konizitat, bzw der Winkel α zwischen der Achse und dem Mantel eines konischen Cups 3k auf die Stapelhohe C pro Cup bzw auf die Lufthohe E zwischen aneinander anschliessenden Cups auswirkt Dabei stellt w die Wandstarke der Cups 3k, sp die Spaltweite zwischen zwei Cups 3 und A die Summe von w und sp dar Die Stapelhohe berechnet sich wie folgt
Figure imgf000026_0001
Die maximale Stapelhohe entspricht der Cup-Hohe und tritt auf, wenn die Cups nicht ineinander eingesetzt werden können Für w = 0 3mm, sp = 0 05mm und somit A = 0 35mm ergibt sich entsprechend dem gewählten Winkel α eine Stapelhohe C α = 2° C = 10 03mm E = 9 73mm α = 8° C = 2 52mm E = 2 22mm α = 10° C = 2 02mm E = 1 72mm Wenn zur Verminderung von Umformungsproblemen sehr kleine Winkel gewählt werden, wie beispielsweise α=2°, so ergibt sich eine unerwünscht grosse Stapelhohe Zudem bilden sich selbst bei kleinen Umfangsanderungen die Dehnungen oder Stauchungen lokal und nicht gleichmassig über den Umfang verteilt aus Auch kleinste lokale Abweichungen von der mittleren Wanddicke können beim Abstrecken des Cups zum Dosenkorper zu untole- πerbaren Störungen in der Dosenwand fuhren Um konische Cups mit einem besonders kleinen Hohlraumanteil stapeln zu können, musste die Konizitat besonders gross sein, bzw der Winkel zwischen der Cup-Achse und der Cup-Wand musste so gross wie möglich sein, wobei aber - wie aus der obigen Zusammenstellung ersichtlich - die Ab- nähme der Stapelhohe mit zunehmendem Winkel immer kleiner wird
10 shows how the conicity or the angle α between the axis and the casing of a conical cup 3k affects the stacking height C per cup or the air height E between adjoining cups. Here, w represents the wall thickness of the cups 3k, sp Gap width between two cups 3 and A represents the sum of w and sp The stack height is calculated as follows
Figure imgf000026_0001
The maximum stack height corresponds to the cup height and occurs when the cups cannot be inserted into each other. For w = 0 3mm, sp = 0 05mm and thus A = 0 35mm, a stack height C α = 2 ° results according to the selected angle α C = 10 03mm E = 9 73mm α = 8 ° C = 2 52mm E = 2 22mm α = 10 ° C = 2 02mm E = 1 72mm If very small angles are chosen to reduce forming problems, such as α = 2 °, this results in an undesirably large stack height.In addition, even with small changes in circumference, the expansion or compression is local and not evenly distributed over the circumference. Even the smallest local deviations from of the mean wall thickness can lead to intolerable disturbances in the can wall when the cup is stretched to the can body. In order to be able to stack conical cups with a particularly small amount of voids, the conicity had to be particularly large or the angle between the cup axis and the cup The wall had to be as large as possible, but - as can be seen from the above compilation - the decrease in the stack height decreases with increasing angle
Um ein einfaches Stapeln und Abstapeln zu ermöglichen, wird anstelle von über den Umfang verteilten Stapelnocken 32 vorzugsweise ein Stapelrand 33 vorgesehen, der in Achsrichtung eine Distanzhaltestufe mit der Stapelhohe C als Aussenmass bereitstelltIn order to enable simple stacking and stacking, instead of stacking cams 32 distributed over the circumference, a stacking edge 33 is preferably provided, which provides a spacing step with the stacking height C as an external dimension in the axial direction
Fig 9 zeigt einen erfindungsgemassen Cup 3 mit Einbuchtungen 34 bzw mit Falten gegen die Achse hin, die so ausgebildet sind, dass der Cup-Querschnitt von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin abnimmt, wobei der Umfangsanteil der Einbuchtungen von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin zunimmt Die Einbuchtungen 34 ermöglichen eine stapelbare Form, die ausgehend von einem zylindrischen Cup im wesentlichen ohne Umfangsanderungen bzw Dehnungen oder Stauchungen in der Mantelwand erzielt werden kann Damit auch der Ubergangsbereich von der Mantelwand zum Boden problemlos in die erfindungsgemasse stapelbare Form umgeformt werden kann, ist es zweckmassig diesen Ubergangsbereich bereits beim Ausformen des zylindrischen Cups mit einem genügend grossen Krümmungsradius auszubilden9 shows a cup 3 according to the invention with indentations 34 or with folds against the axis, which are designed such that the cup cross section decreases from the first end side towards the second end side, the peripheral portion of the indentations from the first end side against the increases second end face The indentations 34 allow a stackable shape, which can be achieved starting from a cylindrical cup essentially without circumferential changes or expansions or compressions in the jacket wall so that the transition area from the jacket wall to the floor can be easily converted into the stackable shape according to the invention , it is expedient to design this transition area with a sufficiently large radius of curvature already when the cylindrical cup is formed
Die Einbuchtungen 34 werden vorzugsweise dadurch ausgebildet, dass ein zylindrischer Cup in eine weibliche Form mit nach innen vorstehenden Rippen gestossen wird Dabei drucken die Rippen die Mantelwand dort nach innen, wo die Einbuchtungen 34 ausgebildet werden sollen Die Rippen wirken zuerst auf die Mantelwand beim Boden des Cups Ausgehend von diesen ersten Kontaktstellen werden die Einbuchtungen immer weiter gegen die offene Stπnseite des Cups und immer starker gegen die Cup-Achse hin ausgeformt Es versteht sich von selbst, dass die Einbuchtungen auch mit radial beweglichen Pressrippen oder Rollenpaaren mit von beiden Seiten der Cupwand ineinander greifenden Zahnen ausgebildet werden können Beim Ausbilden der Einbuchtungen sind keine Matenalverschiebungen bzw Umformungen in gesamten Ringbereichen der Cup-Wand notig Es wird im wesentlichen mit lokalen Formanderungen bei den Einbuchtungen 34 nur die Form des Cups gean- dert, wobei die Gesamtflache und entsprechend die Dicke des Flachmateπals des Cups unverändert bleibt Die Einbuchtungen 34 werden mit möglichst grossen Krümmungsradien ausgebildet, so dass auch bei diesen Krummungsbereichen keine irreversiblen Materialumformungen auftreten Die Einbuchtungen können daher von einem mannlichen in das Innere des Cups einfuhrbaren Ruckformwerkzeug mit kleinem Aufwand im wesentlichen vollständig rückgängig gemacht werden Weil die Gesamtflache des Flachmaterials beim Ausbilden der Einbuchtungen unverändert blieb, ergibt sich nach dem Ausstreichen der Einbuchtungen automatisch wieder die ursprungliche zylindrische Form des Cups Die Kräfte die beim Ausbilden und Beseitigen der Einbuchtungen 34 zwischen dem Werkzeug und dem Cup auftreten sind klein und fuhren somit auch bei mit Kunststoff beschichtetem Blech nicht zu Beschädigungen des BlechesThe indentations 34 are preferably formed by pushing a cylindrical cup into a female shape with inwardly projecting ribs. The ribs push the inward wall there where the indentations 34 are to be formed. The ribs first act on the outer wall at the bottom of the Cups Starting from these first contact points, the indentations are shaped ever further towards the open end of the cup and more and more strongly towards the cup axis. It goes without saying that the indentations also have radially movable press ribs or Pairs of rollers can be formed with teeth that interlock on both sides of the cup wall. When the indentations are formed, no material displacements or reshaping in the entire ring areas of the cup wall are necessary. In essence, only the shape of the cup is changed with the indentations 34, the total area and, accordingly, the thickness of the flat material of the cup remains unchanged. The indentations 34 are formed with radii of curvature that are as large as possible, so that no irreversible material deformations occur even in these regions of curvature essentially completely undone. Because the total area of the flat material remained unchanged when the indentations were formed, the original cylindrical shape of the Cups The forces which occur when the indentations 34 are formed and removed between the tool and the cup are small and therefore do not lead to damage to the sheet, even in the case of sheet metal coated with plastic
Anhand der Fig 1 1 und 12 wird die Umformung des zylindrischen Cups 3b in einen Cup 3 mit Einbuchtungen 34 und einem gewölbten Boden veranschaulicht Die Bodenwolbung 35 ist vorzugsweise gegen das Innere des Cups hin gerichtet Durch die Ein- buchtungen 34 und die Bodenwolbung 35 erhalt der Cup 3 eine Form, die einer Napfkuchenform ähnlich ist Die gestrichelten Pfeile 34' sollen veranschaulichen, dass die Bereiche mit den Einbuchtungen 34 nach innen gedruckt sind Zur Umformung wird vorzugsweise zumindest ein weibliches und insbesondere ein entsprechendes männliches Pressteil verwendet Gegebenenfalls wird die Umformung auch in mindestens zwei Schritten mit mindestens zwei weiblichen Pressteilen durchgeführt Das zuletzt verwendete Pressteil hat im wesentlichen die gewünschte Cup-Form Ein gegebenenfalls vorgangig verwendetes Pressteil dient dazu die gewünschten Verformungen schonend einzuleiten Der Cup und die Pressteile werden vorzugsweise in Achsrichtung gegeneinander bewegt Die gestrichelten Linien 36 zeigen, dass durch die Einbuchtungen 34 die Umfangslange auch bei abnehmendem Querschnitt des Cups im wesentlichen konstant gehalten werden kann Dabei ist zu beachten, dass dieses Konstant-Halten nur für die Mantelwand des ursprünglichen zylindrischen Cups 3 gilt Die Umformung des Bodenbereiches und der bereits beim konischen Cup vorgesehene Krummungsbereich zwischen Mantelwand und Boden sollen die Verengung des Querschnittes beim Boden ermoglichen Die Einbuchtungen 34 erstrecken sich bis in den gewobten Bodenbereich, sind im wesentlichen gleichmassig über den Umfang verteilt und gewahrleisten insbesondere im gesamten Cup-Material möglichst grosse Krümmungsradien Zudem kann gewährleistet werden, dass der steilste Wandbereich einen Winkel zur Achse des Cups 3 von über 8° aufweistThe shaping of the cylindrical cup 3b into a cup 3 with indentations 34 and a curved base is illustrated with the aid of FIGS. 1 and 12. The base curvature 35 is preferably directed towards the inside of the cup. The indentations 34 and the base curvature 35 maintain the shape Cup 3 a shape that is similar to a cupcake shape The dashed arrows 34 'are intended to illustrate that the areas with the indentations 34 are printed inwards. For the deformation, at least one female and in particular a corresponding male press part is preferably used two steps with at least two female pressed parts The last used press part has essentially the desired cup shape. A press part, if used previously, is used to gently initiate the desired deformations. The cup and the pressed parts are preferably moved against each other in the axial direction dashed lines 36 show that the circumferential length can be kept essentially constant by the indentations 34 even with a decreasing cross-section of the cup. It should be noted that this keeping constant only applies to the outer wall of the original cylindrical cup 3 The curvature area between the jacket wall and the base, already provided for the conical cup, is intended to narrow the cross section at the base The indentations 34 extend into the woven base area, are distributed substantially uniformly over the circumference and ensure, in particular in the entire cup material, the largest possible radii of curvature. In addition, it can be ensured that the steepest wall area has an angle to the axis of the cup 3 of over 8 ° has
Fig 13 zeigt eine Ausformungsvorrichtung 37 zum Herstellen eines zylindrischen Cups 3c aus einem eingesetzt stapelbaren Cup 3 mit Einbuchtungen 34 Die Ausformungsvorrichtung 37 umfasst zumindest eine Ruckformvorrichtung mit einem Ruckformelement 38 zum Ruckformen des Cups 3 in einen zylindrischen Cup Die dargestellte Ruckformvorrichtung umfasst etwa einen rohrformigen Stössel und eine Aufnahme 39 zum Aufnehmen des Cups 3, sowie ein ringförmiges Halteelement 40 zum Festhalten eines Abschlussringes 41 des Cups 3 Durch die Bewegung des Ruckformelementes 38 zusammen mit einem Abstreck-Stossel 42 in das Innere des Cups 3 wird dieser gemass Fig 14 in einem ersten zylindrischen-Hohlbereich 39a der Aufnahme 39 zu einem zylindrischen Cup 3b umgeformt Beim anschliessenden Abstrecken wird die Abstreckvorrichtung von der Aufnahme 39, vom Ruckformelement 38 und vom Abstreck-Stossel 42 gebildet Gemass Fig 15 wird der Abschlussring 41 durch das Abheben des Halteelementes 40 frei gegeben Das Ruckformelement 38 dient nun als Niederhalteelement und wirkt mit einer entsprechenden Ringflache 43 der Aufnahme 39 zusammen Die Ubergangskante 44 von der Ringflache 43 zum zweiten zylindrischen-Hohlbereich 39b der Aufnahme 39 wirkt bei der vom Abstreck-Stossel 42 durchgeführten Abstreckbewe- gung des Cups als Abstreckkante Durch den angedeuteten Abstreckvorgang wird ein zylindrischer Cup mit kleinerem Querschnitt und grosserer Hohe hergestellt Dieser zy- hndπsche Cup kann gemass dem Stande der Technik zu einem Dosenkorper abgestreckt werden13 shows a shaping device 37 for producing a cylindrical cup 3c from an inserted stackable cup 3 with indentations 34. The shaping device 37 comprises at least one jerking device with a jerking element 38 for jerking the cup 3 into a cylindrical cup. The jerking device shown comprises approximately a tubular tappet and a receptacle 39 for receiving the cup 3, as well as an annular holding element 40 for holding an end ring 41 of the cup 3. The movement of the jerking element 38 together with an ironing plunger 42 into the interior of the cup 3, according to FIG. 14, in a first cylindrical Hollow region 39a of the receptacle 39 is formed into a cylindrical cup 3b. During the subsequent stretching process, the ironing device is formed by the receptacle 39, the jerking element 38 and the ironing plunger 42. According to FIG. 15, the end ring 41 is released by lifting the holding element 40 The element 38 now serves as a hold-down element and interacts with a corresponding ring surface 43 of the receptacle 39. The transition edge 44 from the ring surface 43 to the second cylindrical hollow region 39b of the receptacle 39 acts as an ironing edge during the ironing movement of the cup performed by the ironing plunger 42 the indicated ironing process, a cylindrical cup with a smaller cross-section and a larger height is produced. According to the prior art, this cylindrical cup can be ironed into a can body
Fig 16 zeigt eine Losung bei der der Cup 3 mit Einbuchtungen direkt abgestreckt wird Dabei muss ein an die Einbuchtungen 34 angepasstes Niederhalteelement 45 gewahr- leisten, dass die Einbuchtungen 34 bei der Bewegung um Umformbereiche 45a unter Materialumformung ohne Faltchenbildung in den radial verlaufenden Niederhaltebereich zwischen dem Niederhalteelement 45 und der Aufnahme 39 gelangen Zudem müssen Faltbereiche 45b des Niederhalteelementes 45 die konisch bewegte Mantelwand des Cups 3 so fuhren, dass die Einbuchtungen 34 im nachgezogenen Mantelbereich ver- stärkt ausgebildet werden und somit eine unkontrollierte Fältchenbildung vermieden wird. Weil die Umformbereiche 45a nicht kreisringförmig sind, sondern an die Einbuchtungen angepasste Vorsprünge aufweisen, ist eine rotationssymmetrische Umformung im Übergang zum radial verlaufenden Niederhaltebereich weniger einfach zu gewährleisten als bei der Verwendung von kreisringförmigen Umformbereichen. Daher ist das in der Fig. 14 dargestellte vorgängige Ausstreichen des Cups 3 und das Umformen an ringförmigen ersten Umformbereichen 38a mit weniger Problemen verbunden. 16 shows a solution in which the cup 3 is directly stretched out with indentations. A hold-down element 45 adapted to the indentations 34 must ensure that the indentations 34 move around forming regions 45a with material forming without wrinkling into the radial holding-down region between the Hold-down element 45 and receptacle 39 also have to be folded regions 45b of hold-down element 45 must guide the conically moving jacket wall of cup 3 in such a way that indentations 34 in the drawn jacket area strengthened training and thus an uncontrolled formation of wrinkles is avoided. Because the reshaping areas 45a are not circular, but have projections that are adapted to the indentations, rotationally symmetrical reshaping in the transition to the radially extending hold-down area is less easy to ensure than when using annular reshaping areas. Therefore, the previous spreading of the cup 3 and the shaping on annular first shaping regions 38a shown in FIG. 14 are associated with fewer problems.

Claims

PatentanspruchePatent claims
Cup (3) mit einer um eine Achse verlaufenden Mantelflache, die an einer ersten Stirnseite offen ist, und einem die Mantelflache an einer zweiten Stirnseite abschliessenden Boden, wobei der Cup (3) als Zwischenprodukt zum Herstellen eines Dosenkorpers aus einem Flachmateπal mit einer metallischen Schicht durch Stanzen und Pressen hergestellt, eingesetzt stapelbar und zu einem zylindrischen Dosenkorper (6) abstreckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelflache Einbuchtungen (34) gegen die Achse hin aufweist, die so ausgebildet sind dass der Cup-Querschnitt von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin abnimmt, wobei der Umfangsanteil der Einbuchtungen (34) von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin zunimmtCup (3) with a jacket surface running around an axis, which is open on a first end face, and a bottom that closes off the jacket surface on a second end face, the cup (3) being an intermediate product for producing a can body from a flat material with a metallic layer manufactured by punching and pressing, used stackable and can be stretched into a cylindrical can body (6), characterized in that the lateral surface has indentations (34) towards the axis, which are designed such that the cup cross-section from the first end face against the second end face decreases, the circumferential portion of the indentations (34) increasing from the first end face towards the second end face
Cup (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht des Flachmatenals zumindest auf einer Seite, vorzugsweise aber auf beiden Seiten, mitCup (3) according to claim 1, characterized in that the metallic layer of the flat material at least on one side, but preferably on both sides, with
Kunststoff beschichtet istPlastic is coated
Cup (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden gewölbt ist und/oder radial verlaufende Falten aufweist, wobei die Bodenwolbung (35) vorzugsweise gegen das Innere des Cups (3) hin gerichtet ist und der Cup (3) durch die Einbuchtungen (34) und die Bodenwolbung (35) eine Form erhalt, die einer Napfkuchenform ähnlich istCup (3) according to claim 1 or 2, characterized in that the base is curved and / or has radial folds, the base curvature (35) preferably directed towards the inside of the cup (3) and the cup (3) through the indentations (34) and the base bulge (35) receives a shape that is similar to a cupcake shape
Cup (3) nach einem der Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Man- telflache von der ersten Stirnseite bis zu einem gekrümmten Ubergangsbereich von der Mantelflache zum Boden in Normalebenen zur Cup-Achse im wesentlichen konstante Umfangslangen und insbesondere eine im wesentlichen konstante Materialdicke aufweistCup (3) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the jacket surface from the first end face to a curved transition area from the jacket surface to the floor in normal planes to the cup axis has essentially constant circumferential lengths and in particular a substantially constant length Has material thickness
Verfahren zum Bereitstellen eines eingesetzt stapelbaren und zu einem zylindrischen Dosenkorper (6) abstreckbaren Cups (3), der eine um eine Achse verlaufende Mantelflache, die an einer ersten Stirnseite offen ist, und einen die Mantelflache an einer zweiten Stirnseite abschliessenden Boden umfasst, mit einem Stanzschritt zum Abtrennen eines scheibenförmigen Flachmateπalstucks aus Flachmateπal mit zumindest einer metallischen Schicht, mit einem Herstellungsschritt zum Herstellen eines stapelbaren Cups (3) aus dem scheibenförmigen Flachmateπalstuck und mit einem Stapelschritt zum Stapeln der stapelbaren Cups (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Herstellungsschritt zumindest einen Pressschritt zum Bereitstellen eines zyim- dπschen Cups (3b) und zumindest einen Umformschritt zum Umformen des zylindrischen Cups (3b) in einen stapelbaren Cup (3) umfasst, wobei beim Umformschritt Einbuchtungen (34) der Cup-Wand gegen die Cup-Achse hm so ausgebildet werden, dass der Cup-Querschnitt von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hm abnimmt und dabei der Umfangsanteil der Einbuchtungen (34) von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin zunimmtMethod for providing a cup (3) which can be stacked and stretched into a cylindrical can body (6), which has a jacket surface which extends around an axis and is open on a first end face and a bottom which closes the jacket surface on a second end face Stamping step for separating a disk-shaped flat material from flat material with at least one metallic layer, with a manufacturing step for producing a stackable cup (3) from the disk-shaped flat material and with a stacking step for stacking the stackable cups (3), characterized in that the manufacturing step comprises at least one pressing step for providing a cylindrical cup (3b) and at least one reshaping step for reshaping the cylindrical cup (3b) into a stackable cup (3), in the reshaping step indentations (34) of the cup wall against the cup axis hm being formed such that the cup cross section is from the first The end face decreases towards the second end face hm and the circumferential portion of the indentations (34) increases from the first end face towards the second end face
Verfahren zum Herstellen eines zylindrischen Dosenkorpers (6) aus einem eingesetzt stapelbaren Cup (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welcher Cup (3) eine um eine Achse verlaufende Mantelflache, die an einer ersten Stirnseite offen ist, einen die Mantelflache an einer zweiten Stirnseite abschliessenden Boden und EinbuchtungenMethod for producing a cylindrical can body (6) from an inserted stackable cup (3) according to one of Claims 1 to 4, which cup (3) has a jacket surface that runs around an axis and is open on a first end face, and the jacket surface on one second front end of the floor and indentations
(34) der Cup-Wand gegen die Cup-Achse hm umfasst, wobei der Cup (3) von einem Stapel (4) abgestapelt und mit einem Ausformungsschritt in einen zylindrischen Dosenkorper (6) ausgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausformungsschritt zumindest einen Ruckformschritt zum Ruckformen des Cups (3) in einen zylindrischen Cup (3b) und zumindest einen Abstreckschritt zum Abstrecken des zylindrischen Cups (3b) in den zylindrischen Dosenkorper (6) umfasst(34) of the cup wall against the cup axis hm, the cup (3) being stacked from a stack (4) and shaped with a shaping step into a cylindrical can body (6), characterized in that the shaping step comprises at least one Jerking step for shaping the cup (3) into a cylindrical cup (3b) and at least one ironing step for stretching the cylindrical cup (3b) into the cylindrical can body (6)
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der zylindrischen Aussenflache des Dosenkorpers (6) eine Dekorfolie angeordnet wird, die vorzugs- weise mit zumindest einer im wesentlichen ringförmigen oder mit mindestens zwei teilringformigen Siegel-Pressflachen (27a) in einem ringförmigen Siegeibereich am Dosenkorper (6) festgesiegelt wird, wobei der ringförmige Siegelbereich an die offene Stirnseite des zylindrischen Dosenkorpers (6) anschliesst und in einem anschliessenden Verformungsschritt zu einer Standardoffnung, insbesondere für eine Ventilaufnahme, verformt wirdA method according to claim 6, characterized in that a decorative film is arranged on the cylindrical outer surface of the can body (6), which preferably has at least one essentially annular or with at least two partially ring-shaped sealing press surfaces (27a) in an annular sealing area on the can body (6) is firmly sealed, the annular sealing area adjoining the open end face of the cylindrical can body (6) and being deformed in a subsequent deformation step to form a standard opening, in particular for a valve receptacle
Anlage zum Durchfuhren eines Verfahrens nach Anspruch 5 mit einer Stanzvorrichtung (9) zum Abtrennen eines scheibenförmigen Flachmatenalstucks aus Flachmaterial mit zumindest einer metallischen Schicht, mit einer Herstellungsvorrichtung zum Herstellen eines stapelbaren Cups (3) aus dem scheibenförmigen Flachmaterialstück und mit einer Stapelvorrichtung zum Stapeln der stapelbaren Cups (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellungsvorrichtung zumindest eine Pressvorrichtung zum Bereitstellen eines zylindrischen Cups und zumindest eine Umformvor- richtung zum Umformen des zylindrischen Cups in einen stapelbaren Cup umfasst, wobei die Umformvorrichtung Einbuchtungen (34) der Cup-Wand gegen die Cup- Achse hin ausbildbar macht, so dass der Cup-Querschnitt von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin abnimmt und dabei der Umfangsanteil der Einbuchtungen (34) von der ersten Stirnseite gegen die zweite Stirnseite hin zunimmt.Plant for carrying out a method according to claim 5 with a punching device (9) for separating a disc-shaped flat material piece made of flat material with at least one metallic layer, with a manufacturing device for manufacturing of a stackable cup (3) from the disk-shaped flat material piece and with a stacking device for stacking the stackable cups (3), characterized in that the manufacturing device has at least one pressing device for providing a cylindrical cup and at least one forming device for forming the cylindrical cup into one Stackable cup comprises, the forming device making indentations (34) of the cup wall against the cup axis so that the cup cross-section decreases from the first end face towards the second end face and thereby the peripheral portion of the indentations (34) from the first end face increases towards the second end face.
9. Anlage zum Durchführen eines Verfahrens nach Anspruch 6 zum Herstellen eines zylindrischen Dosenkörpers (6) aus einem eingesetzt stapelbaren Cup (3), welcher eine um eine Achse verlaufende Mantelfläche, die an einer ersten Stirnseite offen ist, einen die Mantelfläche an einer zweiten Stirnseite abschliessenden Boden und Einbuchtungen (34) der Cup-Wand gegen die Cup-Achse hin umfasst, wobei die Anlage eine Abstapelvornchtung (14) zum Abstapeln der Cups (3) von einem Stapel und eine Ausformungsvorrichtung zum Ausformen der Cups (3) in zylindrische Dosenkörper (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausformungsvorrichtung zumindest eine Rückformvorrichtung zum Rückformen des Cups (3) in einen zylindrischen Cup (3b), vorzugsweise mit einer Haltevorrichtung (39, 40) zum Halten des Cups (3) und einem in den Cup (3) einführbaren Stössel (38) zum Ausstreichen der Einbuchtungen (34), und zumindest eine Abstreckvorrichtung (38, 39, 42) zum Abstrecken des zylindrischen Cups (3b) in den zylindrischen Dosenkörper (6) um- fasst.9. System for carrying out a method according to claim 6 for producing a cylindrical can body (6) from an inserted stackable cup (3), which has a circumferential surface extending around an axis and which is open on a first end face, the outer surface on a second end face final bottom and indentations (34) of the cup wall against the cup axis, the system comprising a stacking device (14) for stacking the cups (3) from a stack and a molding device for molding the cups (3) into cylindrical can bodies (6), characterized in that the shaping device has at least one reshaping device for reshaping the cup (3) into a cylindrical cup (3b), preferably with a holding device (39, 40) for holding the cup (3) and one into the cup (3) insertable plunger (38) for spreading the indentations (34), and at least one ironing device (38, 39, 42) for ironing the cylindrical cup (3b) in the cylindrical can body (6).
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend an die Abstreckvorrichtung (38, 39, 42) eine Dekorfolien-Auftragsvorrichtung (18) angeordnet ist, mit der an der zylindrischen Aussenfläche des Dosenkörpers (6) eine Dekorfolie an- geordnet wird, die vorzugsweise mindestens einen Siegelkopf (26) mit zumindest einer im wesentlichen ringförmigen oder mit mindestens zwei teilringförmigen Siegel-Pressflächen (27a) umfasst und damit die Dekorfolie in einem ringförmigen, an die offene Stirnseite des zylindrischen Dosenkörpers (6) anschliessenden, Siegelbereich am Dosenkörper (6) festsiegelt. 10. Plant according to claim 9, characterized in that a decorating film application device (18) is arranged after the ironing device (38, 39, 42), with which a decorative film is arranged on the cylindrical outer surface of the can body (6). which preferably comprises at least one sealing head (26) with at least one substantially ring-shaped or with at least two partially ring-shaped sealing press surfaces (27a) and thus the decorative film in an annular sealing area on the can body (6) that adjoins the open end face of the cylindrical can body (6) 6) seals.
11. Anlage nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verformungsvorrichtung (20) zum Verformen des Dosenkörper-Mantels im Bereich der offenen Stirnseite des zylindrischen Dosenkörpers (6) vorgesehen ist, die vorzugsweise mit mindestens einer Spin-Flow-Necking-Einrichtung eine Verformung zu einer Standardöffnung, insbesondere für eine Ventilaufnahme, durchführbar macht.11. Plant according to claim 9 or 10, characterized in that a deformation device (20) for deforming the can body shell in the region of the open end face of the cylindrical can body (6) is provided, which preferably with at least one spin flow necking device a deformation to a standard opening, in particular for a valve receptacle, can be carried out.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückformvorrichtung (38, 39, 40) und/oder die Abstreckvorrichtung (38, 39, 42) und/oder Teile der Dekorfolien-Auftragsvorrichtung (18), insbesondere der zumindest eine Siegelkopf (26), und/oder die mindestens eine Necking-Einrichtung einer Drehtisch-Vorrichtung zugeordnet sind und die Bearbeitung der Cups (3) bzw. der Dosenkörper (6) durch mit den Cups (3) bzw. den Dosenkörpern mitdrehende Teile erfolgt. 12. Plant according to one of claims 9 to 11, characterized in that the reforming device (38, 39, 40) and / or the ironing device (38, 39, 42) and / or parts of the decorative film application device (18), in particular the at least one sealing head (26) and / or the at least one necking device are assigned to a rotary table device and the processing of the cups (3) or the can body (6) by means of parts rotating with the cups (3) or the can body he follows.
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