Mittels Doppelfalzung auf einen Büchsenkörper aufzubördelnder Metallverschlussdeckel
Die vorliegende Erfindung betrifft mittels Doppelfalzung auf einen Büchsenkörper aufzubördelnder Metallverschlussdeckel mit vertieftem Mittelfeld, von dem aus sich eine Zarge aufwärts und von dieser ein Randflansch nach aussen erstreckt und mit einer oder mehreren Verhältnismässig langen, im wesentlichen geraden Seiten.
Beim Aufbördeln von Metalldecklen, die einen sich nach aussen erstreckenden Randflansch und eine von diesem nach innen abfallende Zarge besitzen, auf Büchsenkörper mit einer oder mehreren Relativ langen und praktisch geraden Seitenwänden ergibt sich das Problem dass während der gewöhnlichen Doppelfalzung die Neigung besteht, dass die Zarge an den relativ langen und praktisch geraden Seiten des Deckels beträchtlich tiefer wird als an den kürzeren Seiten oder an den Ecken des Deckels. Diese Verlängerung der Zarge entsteht dadurch, dass längs verhältnismässig langen Seiten des Verschlussdeckels Metall aus den sich nach aussen erstreckenden Randflansch des Verschlussdeckels in die Zarge fliesst oder verlängert wird, und hat eine Verminderung der Länge des hakenförmigen Doppelfalzes des Deckels längs den relativ langen Seiten zur Folge.
Das Ergebnis ist ein Falz der an diesen Stellen schlecht ineinander eingreifende Materialränder und eine grösse- re Neigung zu Undichtheit aufweist, als eine Bördelverbindung mit voll ineinander eingreifenden Rändern.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird der genannte Nachteil dadurch behoben, dass im Randflansch anschliessend an die Zarge ein längs der oder den verhältnismässig langen Seiten Wulst gebildet ist, um den Randflansch zu versteifen und während des Aufbördelns de Deckels auf den Büchsenkörper die Verlagerung von Metall vom Flansch in die Zarge zu verhindern. Dieser Verstärkungswulst bildet eine Sperre, welche verhindert, dass Metall vom nach aussen gerichteten Randflansch während des Doppelfalzvorganges in die Zarge überfliesst; das hat zur Folge, dass die Zarge eine gleichmässige Tiefe erhält und eine Verkürzung des einen hakenförmigen Querschnitt aufweisenden Randflansches des Deckels im Doppelfalz verhindert wird, wodurch sich ein gleichmässiger vollständig eingehakter Doppelfalz ergibt.
Die Bildung des Verstärkungswulstes stellt eine Vorformung dieses Teiles des Deckels in die Form dar, die er nach der fertigen Doppelfalzung einnehmen soll.
Der Wulst schliesst vorteilhafterweise mit einem kleinen Krümmungsradius an den nach aussen gerichteten Randflansch im Abstand unterhalb der oberen Kante des Deckels an und bildet eine Biegelinie für den Randflansch, wobei eine Umformung des Wulstes während des Doppelfalzvorganges verhindert wird.
Nachfolgend ist der Erfindungsgegenstand an Hand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines mit einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Deckels verschlossenen Behälters;
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 in vergrössertem Masstab:
Fig. 3 einen Schnitt durch einen herkömmlichen Deckel vor der Doppelfalzverbindung des Deckels mit dem Büchsenkörper;
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 mit einem fertigen Doppelfalz längs einer relativ langen Seite eines Behälters, wenn ein herkömmlicher Deckel gemäss Fig.
3 verwendet wird.
Fig. 5 einen Schnitt durch einen verbesserten Deckel gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vor der Doppelfalzverbindung des Deckels mit dem Büchsenkörper;
Fig. 6 einen Schnitt durch den Deckel nach Fig. 5 vor Beendigung des Doppelfalzvorganges.
Fig. 7 einen Schnitt durch den Falz des Deckels nach Fig. 5 und des Büchsenkörpers, nachdem der erste Schritt des Doppelfalzvorganges beendigt ist.
Fig. 1 und 2 zeigen eine verschlossene Metallbüchse 10 von rechteckiger Form, der einen Büchsenkörper 12 mit zwei langen Seitenwänden 14 und zwei kurzen Seitenwänden 16 aufweist in deren einer eine herkömmliche Schweissnaht 18 angeordnet ist. Um die Büchse leicht öffnen zu können, weist diese zwei Zerreisslinien 20 und 22 auf, die sich um den ganzen Büchsenumfang erstrecken. Eine Reisszunge 24, die aus einem Stück mit dem durch die Linien 20 und 22 begrenzten abreissbaren Wandstreifen besteht, erleichtert das Abreissen des Streifens vom Büchsenkörper 12 und das Öffnen der Büchse 10.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ausgebildete Abschlussdeckel, von gleicher Form wie der Büchsenkörper 12 sind an den Büchsenkörper 12 oben und unten mit herkömmlicher Doppelfalzung 28 angebördelt. Die beiden Deckel 26 sind gleich gebaut und weisen ein vertieftes Mittelfeld 30 auf, an das eine Zarge 32 anschliesst. An diese schliesst seinerseits ein im Querschnitt gekrümmter oberer Teil 34 mit einem im Querschnitt hakenförmigen Teil 36 (siehe Fig. 2). Der Büchsenkörper 12 ist mit einem im Querschnitt hakenförmigen Teil 38 versehen, der zusammen mit dem hakenförmigen Teil 36 des Deckels zu einem herkömmlichen Doppelfalz 28 gebördelt ist. Ein herkömmlicher Abdichtungsbelag 40 liegt im Doppelfalz 28 zwischen dem Deckel 26 und der Büchse 12, um einen hermetisch verschlossenen Doppelfalz zu bilden.
Fig. 3 zeigt einen herkömmlichen Verschlussdeckel 26a in der Form, die er besitzt, bevor er durch Doppelfalzungen mit dem Büchsenkörper 12 verbunden wird. Der Deckel 26a weist ein vertieftes Mittelfeld 30a auf, die aussen in eine praktisch senkrechte Zarge 32a übergeht, welche ihrerseits mit ihrem oberen Teil in einen nach aussen gerichteten Randflansch 42a übergeht. Der äussere Teil dieses Flansches 42a ist mit einem im Querschnitt hakenförmigen Teil 36a, versehen, der einen Teil des Doppelfalzes bildet, wenn der Deckel 26a der Büchse durch Bördelung verbunden ist. Die untere Fläche des Flansches 42a ist mit einer herkömmlichen Abdichtungsmasse 40a belegt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, erfährt die Zarge 32a des herkömmlichen Deckels 26a bei gewöhnlicher Doppelfalzverbindung dieses Deckels 26a mit einem Büchsenkörper 12a der gleichen Art wie der Büchsenkörper 12 der Fig. 1 eine Verlängerung und zwar in den ganzen Partien, die den relativ langen und praktisch geraden Seiten 1 4a des Büchsenkörpers 1 2a entsprechen. Es wurde gefunden, dass diese Verlängerung der Zarge 32a durch ein Fliessen oder Zurückweichen von Metall des sich nach aussen erstreckenden Randflansches 42a gegen die Zarge 32a verursacht wird. Dies geschieht während des Doppelfalzvorganges unter dem Einfluss des einwärts gerichteten Druckes, den die Bördelwalzen verursachen.
Die dadurch verursachte Verlängerung der Zarge 32a bewirkt eine Verkürzung des Hakenförmigen Teiles 36a (siehe Fig. 4), wodurch der Doppelfalz 28a an den relativ langen Seiten 14a des Büchsenkörpers Partien aufweist in welchen die hakenförmigen Teile teilweise nicht richtig ineinander eingreifen. Wird ein gewöhnlicher Deckel 26a gemäss Fig. 3 zusammen mit einem Büchsenkörper 1 2a mit relativ langen und praktisch geraden Seiten 1 4a verwendet, so wird daher der Doppelfalz 28a zwischen dem Deckel 26a und dem Büchsenkörper 12a in folge der teilweise nicht ineinander eingreifenden hakenförmigen Teile längs den relativ langen Seiten 14a des Büchsenkörpers 12a unvollkommen.
Die Folge davon ist, dass der Doppelfalz 28a eine grössere Neigung zu Undichtheit aufweist als ein gleichmässiger Doppelfalz 28 mit richtig ineinander eingreifenden hakenförmigen Teilen.
Der eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellende verbesserte Deckel 26 gemäss Fig. 5 ist so konstruiert, dass das Fliessen des Metalls gegen die Zarge 32 während des Doppelfalzvorganges verhindert wird, und so eine gleichförmige, voll ineinander eingreifende Hakenprofilteile aufweisende Doppelfalznaht 28 entsteht, wie sie Fig. 2 zeigt. Der nach aussen gerichtete Randflansch 42 des Deckels 26 ist mit einem durchgehenden, nach oben gewölbten verstärkenden Wulst 44 versehen. Dieser Wulst 44 liegt im inneren Teil des Flansches unmittelbar an der Zarge 32. Er bildet eine Sperre gegen das Fliessen des Metalls von dem nach aussen gerichteten Randflansch 42 gegen die Zarge 32 an den relativ langen Seiten 14 des Büchsenkörpers 12, wenn der Randflansch 42 beim Doppelfalzvorgang nach unten und nach innen gedrückt wird.
Der Verstärkungswulst 44 verhindert also eine Verlängerung der Zargen 32 während des Doppelfalzvorganges und damit eine Verkürzung des hakenförmigen Teiles 36 am Deckel 26, um eine gleichförmige voll ineinander eingreifende Teile aufweisende Doppelfalznaht 28 zu bilden.
Beim Aufbördeln des verbesserten Verschlussdeckels 26 auf den Büchsenkörper 12 wird der Verschlussdeckel zuerst in der in Fig. 6 dargestellten Weise auf den Büchsenkörper 12 gesetzt, so dass die Zarge 32 und das vertiefte Mittelfeld 30 innerhalb des Büchsenkörpers 12 liegen und der sich nach aussen erstreckende Randflansch 42 auf einem nach aussen gebogenen Flansch 46 am oberen Teil des Büchsenkörpers 12 ruht. Der Deckelflansch 42 un der Büchsenkörperflansch 46 werden nun ineinander greifend gemäss einem gebräuchlichen zweistufigen Doppelfalzvorgang nach unten und nach innen gepresst.
Die gegenseitige Lage des Deckels 26 und des Büchsenkörpers 12 nach Vollendung des ersten Schrittes des Doppelfalzvorganges ist in Fig. 7 gezeigt, in welcher der Deckel und der Büchsenkörper durch einen losen provisorischen Doppelfalz ineinandergehakt sind.
Während des ersten Schrittes des Doppelfalzvorganges gibt es praktisch keine Verlängerung der Zarge 32 des Deckels 26, da das Fliessen des Metalles vom Flansch 42 gegen die Zarge 32 durch den Verstärkungswulst 44 verhindert wird. Wenn der Flansch 42 während des Doppelfalzvorganges durch eine nach unten und nach innen wirkende Kraft beansprucht wird, bleibt der Wulst 44 im wesentlichen unverändert und bildet den oberen Teil des Doppelfalzes. Der Flansch 42 wird um eine etwa waagrechte Biegelinie 48, die am Übergang vom Wulst 44 zum Flansch liegt, nach unten und nach innen gebogen. Da während des Doppelfalzvorganges kein Fliessen des Metalls vom Flansch 42 zur Zarge 32 eintritt erfolgt keine Verkürzung des im Profil hakenförmigen Teiles 36 des Verschlussdeckels 26, wie dies aus Fig. 7 eindeutig ersichtlich ist.
Der entstehende, lose, provisorische Endfalz gemäss Fig. 7 zwischen dem Verschlussdeckel 26 und dem Büchsenkörper 12 wird während des zweiten Schrittes des gewöhnlichen Doppelfalzvorganges dicht zusammengepresst und zum fertigen, gleichmässigen Doppelfalz 28 gemäss Fig. 2 geformt bei welchem die im Profil hakenförmigen Teile vollkommen ineinandergreifen. Da bei bildet der Wulst 44 den gekrümmten oberen Teil 34 des Falzes.
Es versteht sich, dass während des ersten und zweiten Schrittes des Doppelfalzvorganges der Büchsenkörper 12 und der Verschlussdeckel 26 mit einer beträchtlichen Axialkraft durch den Stössel und das Bördelwerkzeug zusammengedrückt werden, welche Teile einer normalen Doppelfalzmaschine darstellen. Während also, wie Fig. 6 zeigt, der obere Rand des Büchsenkörpers 12 von der Abdichtungsmasse 40, die unter dem Wulst 44 liegt, zeimlich weit entfernt ist, wird dieser ursprüngliche Abstand allmählich im Verlauf des Falzvorganges beseitigt, so dass in der fertigen Falznaht der obere Rand des Büchsenkörpers 12 in den Wulst 44 gedrückt ist und mit der darin befindlichen Abdichtungsmasse 40, wie in Fig. 2 dargestellt, in Berührung steht.
Obschon der verbesserte Verschlussdeckel der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einer rechtekkigen Büchse 12 erläutert wurde, ist zu bemerken, dass solche Verschlussdeckel auch für Büchsen irgendwelcher Form angewandt werden können, bei welchen die Seitenwände lang genug sind, um während des Doppelfalzvorganges ein Fliessen von Metall vom Deckelflansch gegen die Zarge zu verursachen. Statt wie beschrieben einen kontinuierlichen Wulst 44 auszubilden, kann der Verstärkungswulst am Verschlussdeckelflansch auch nur an denjenigen Teilen des Deckels angebracht werden, die den relativ langen Seiten der Büchse entsprechen.