Die vorliegende Erfindung, betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Dosenrumpfes. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Dose mit nach diesem Verfahren hergestelltem Dosenrumpf.
Es ist bekannt, dass unveredelte Blechtafeln, so genannte "blackplates", als auch verzinnte Blechtafeln, so genannte "tinplates", oder lackierte blackplates oder lackierte tinplates zur Herstellung von Dosen mit Dosenrümpfen für Behälter aller Art Verwendung finden. Die Güte und Qualität der Verzinnung und insbesondere Lackierung für die Innenseite von Dosenrümpfen der zu verwendenden Blechtafeln richtet sich nach der Art und der Beschaffenheit des Füllgutes. Falls nicht gesondert erwähnt, sollen in dieser Beschreibung unter dem Begriff "Bleche" sowohl unveredelte als auch veredelte, beispielsweise verzinnte, Bleche oder Blechtafeln verstanden werden.
Dosen mit Dosenrümpfen aus lackierten Blechen sind in der Regel überlappend geschweisst, d.h. die zu verschweissenden Teile des Blechs sind für die Verschweissung überlappend angeordnet. Für eine einwandfreie überlappende Verschweissung müssen im Allgemeinen die Bereiche, in denen eine solche Verschweissung erfolgen soll, lackfrei sein. Dies geschieht in der Regel durch Nicht-Lackieren resp. Aussparen der Schweissbereiche beim Lackieren der Bleche, wobei derartige Aussparungen eine entsprechende Breite aufweisen. Derartige Bereiche sollen im Folgenden auch "Schweissbereiche" genannt werden.
Die CH-593 757 beschreibt ein Verfahren, um beschichtete Blechteile oder Folien mittels Laserstrahl miteinander zu verschwei ssen, sowie die Verwendung dieses Verfahrens zur Herstellung beispielsweise von Konserven- oder Aerosoldosen. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei ein Verfahren beschrieben, um beschichtete Blechteile mittels Laserstrahl miteinander zu verschweissen, ohne dass dabei die Beschichtung vor dem Verschweissen entfernt werden muss. Wie allerdings in der EP-143 450 resp. US-4 574 176 beschrieben wird, erweist sich das offenbarte kontinuierliche Schweissverfahren gemäss CH-593 757 als ungeeignet zur Verschweissung mit hoher Geschwindigkeit, insbesondere wenn beschichtete Bleche mit hoher Geschwindigkeit verschweisst werden sollen.
Demzufolge wird in der EP-143 450 und der US-4 574 176 ein Verfahren beschrieben, welches zur Herstellung einer kontinuierlichen Schweissnaht mit hoher Geschwindigkeit eine Impulsschweisseinrichtung hoher Energiedichte verwendet, welche eine Vielzahl von sich überlappenden Schweisspunkten erzeugt. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform ein Schweissverfahren beschrieben, bei welcher der Impulsbetrieb der Impulsschweisseinrichtung so gesteuert wird, dass bei der Verschweissung eines Metallteils mit einem nichtmetallischen Überzug, beispielsweise einem Lack oder Firnis, der nichtmetallische Überzug während des Schweissens verdampft wird.
Nach einer Verschweissung werden insbesondere die Schweissbereiche, d.h. die Schweissnaht sowie die beim Lackieren ausgesparten Stellen - zur Gewährleistung eines vollumfänglichen Schutzes des Füllgutes - in der Regel mit einer Schutzschicht versehen, der so genannten Schweissnahtabdeckung, was im Allgemeinen durch elektrostatische Pulverbeschichtung erfolgt. Die Praxis zeigt nun, dass die Dosen, welche nach Verfahren gemäss dem Stand der Technik aus lackierten Blechen hergestellt sind, im Allgemeinen relativ breite Schweissnahtabdeckungen benötigen.
Die Bleche werden von den Stahlwalzwerken in der Regel direkt an die Dosenhersteller geliefert, welche in den meisten Fällen die nötigen Anlagen für die Lackierung der Bleche besitzen. Die Lackierung der Bleche erfolgt dabei in der Regel durch Auftragen eines Lackes und nachfolgendes Trocknen und/oder Einbrennen. Die diesen Lackierverfahren zu Grunde liegenden Anlagen sind äusserst aufwändig und der Betrieb derartiger Anlagen ist in Anbetracht ihres sehr grossen Raum- und Energiebedarfs, insbesondere der Einbrenn- und/oder Trockenöfen, daher ein beachtlicher Kostenfaktor. Darüber hinaus erzeugen die ständig steigenden steuerlichen Belastungen und restriktiver werdenden Umweltschutzauflagen für das Betreiben von Lackieranlagen eine ständige Erhöhung der Gesamtfertigungskosten.
Die genannten restriktiver werdenden Umweltschutzauflagen, z.B. wegen Abgasen, sowie die stets steigenden, insbesondere von der Kosmetikindustrie gestellten Anforderungen an einen maximalen Schutz der Füllgüter sowie die teilweise mangelnde Widerstandsfähigkeit von lackierten Blechen gegenüber chemischen Stoffen als auch die ungenügenden Dichtungseigenschaften von lackierten Blechen beschleunigten die Entwicklung alternativer Materialien. So werden heute beispielsweise die Deckel und Böden bei dreiteiligen Dosen, welche aus Dosenrümpfen, Deckeln und Boden bestehen, teilweise bereits aus laminierten Blechen hergestellt. Das Laminieren von Blechen wird, im Gegensatz zur Lackierung derselben, nur von den Stahlwalzwerken selbst vorgenommen. Die Laminierung geschieht dabei insbesondere mit Polymeren wie Polyester oder Polyolefinen.
Auf Grund der Vorteile, welche mit der Verwendung laminierter Bleche verbunden sind, ist es überaus wünschenswert, laminierte Bleche nicht für die Dosendeckel und Dosenböden, sondern ebenso für die Herstellung von Dosenrümpfen resp. Dosenkörper zu verwenden. Erste praktische Erfahrungen zeigen allerdings, dass für eine überlappende Verschweissung von laminierten Blechen für die Herstellung von Dosenrümpfen die Schweissbereiche laminatfrei sein müssen, in denen eine überlappende Verschweissung erfolgen soll. Um nun zu laminierten Blechtafeln mit laminatfreien Schweissbereichen zu gelangen, kommen zwei Methoden in Betracht.
Bei der ersten Methode liefert das Stahlwalzwerk dem Dosenfabrikanten nur teilweise laminierte Bleche, d.h. laminierte Bleche, welche in den Schweissbereichen laminatfrei sind. Die Herstellung derartiger nur teilweise laminierter Bleche für die Innenseite der Dosenrümpfe erfolgt im Allgemeinen durch Aussparen der Schweissbereiche während der Laminierung im Stahlwalzwerk (Fig. 2). Es versteht sich, dass die Anordnung dieser Aussparungen von den Durchmessern des oder der herzustellenden Dosenrümpfe abhängt und diese dementsprechend angepasst werden müssen. Nach Schneiden der Blechtafeln, was in der Regel der Dosenfabrikant selbst vornimmt, werden die zugeschnittenen in den Schweissbereichen laminatfreien, gerundeten Dosenrümpfe überlappend verschweisst.
Bei der zweiten Methode liefert das Stahlwalzwerk dem Dosenfabrikaten vollständig laminierte Bleche. Zur Entlaminierung der Schweissbereiche für die Innenseite der Dosenrümpfe benötigt der Dosenfabrikant eine kostspielige zusätzliche Anlage, welche die von ihm auf die erforderlichen Durchmesser des -Dosenrumpfes zugeschnittenen Bleche an den Schweissbereichen laminatfrei macht und danach die partiell delaminierten Bleche entweder aufgestapelt oder direkt auf den Abstapler der Schweissmaschine zur Durchführung des eigentlichen Überlapp-schweiss-prozesses überführt.
Wie somit ersichtlich, erfordert das Nicht-Laminieren resp. Entlaminieren der Schweissbereiche vor der Überlappverschweissung der laminierten Bleche zur Herstellung von Dosenrümpfen zusätzliche Verfahrensschritte, die Anschaffung und Unterhalt zusätzlicher, spezieller und teurer Vorrichtungen und Anlagen sowie gegebenenfalls die Bereitstellung zusätzlicher Arbeitskräfte.
Als Folge resultieren insbesondere höhere Produktions- und Fertigungskosten.
Darüber hinaus weisen die laminatfreien Bereiche, unabhängig von der gewählten Methode zur Nicht-Laminierung resp. Entlaminierung, eine unerwünschte grosse Breite auf, welche bei der Herstellung von Dosenrümpfen aus laminierten Blechen eine entsprechend breite Schweissnahtabdeckung erforderlich macht.
Mit der vorliegenden Erfindung soll deshalb ein Verfahren zur Herstellung von Dosenrümpfen geschaffen werden, welches eine kostenintensive teilweise Entfernung resp. Nicht-Anbringung der schützenden Laminierung im Schweissbereich vor der Verschweissung hinfällig macht.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dose zu schaffen, deren Dosenrumpf kostengünstiger hergestellt werden kann.
Des Weiteren soll mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Dosenrumpfes für Dosen geschaffen werden, welches die Verwendung von aufwändig und kostenintensiv lackierten Blechen zur Herstellung von Dosen, insbesondere für Konserven- oder Aerosoldosen, hinfällig macht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dosenrumpf zu schaffen, welcher eine sehr schmale und somit kostengünstigere Schweissnahtabdeckung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren gemäss Anspruch 1 durch Verwendung von vollständig laminierten Blechtafeln gelöst. Diese Blechtafeln sind auf der Seite, die bei den zu formenden Dosenrümpfen innen zu liegen kommt, vollständig laminiert. Die derart geformten Dosenrümpfe werden stumpf verschweisst.
Darüber hinaus wird diese Aufgabe erfindungsgemäss durch eine Dose mit Dosenrumpf mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst, in dem das Blech vollständig laminiert und die daraus geformten Dosenrümpfe stumpf verschweisst sind. Des Weiteren wird eine Vorrichtung gemäss Anspruch 9 zur Herstellung von Dosenrümpfen bereitgestellt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Schweissbereiche nicht durch kostenintensive Verfahren und/oder Vorrichtungen vor der Verschweissung laminatfrei gemacht resp. bei der Laminierung ausgespart werden müssen.
Darüber hinaus bewirkt das Stumpfschweissen die Bildung einer entsprechend schmalen Schweissnaht resp. einer entsprechend kleinen Schweissnahtbreite sowie einer sehr schmalen Zone, in der das Laminat beispielsweise verdampft resp. sublimiert und in welcher daher lediglich eine sehr schmale Schweissnahtabdeckung angebracht werden muss. Die er-forderlichen Steuerungen und Einstellungen der Schweisseinrichtung für ein derartiges Stumpfschweissen sind dem Fachmann hinlänglich bekannt und bedürfen hier keiner weiteren Erklärung.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens werden Dosenrümpfe aus solch vollständig laminierten Blechen mit einem Laser stumpf verschweisst, wobei insbesondere Laser verwendet werden, welche mit hoher Geschwindigkeit und hoher Energie die laminierten Bleche verschweissen. Für die vorliegende Erfindung können dabei sowohl gepulste bzw. sich überlappende Schweisspunkte als auch kontinuierlich schweissende Laser verwendet werden. Es versteht sich, das die Auswahl eines geeigneten Lasers keinerlei erfinderische Tätigkeit erfordert und dem Fachmann für die vorliegende Erfindung einsetzbare Laser hinlänglich bekannt sind.
Das laminierte Blech ist mit einem Polymer mindestens auf der Innenseite der daraus zu formenden Dosenrümpfe laminiert, wobei dieses vorteilhafterweise aus der Gruppe der Polyolefine etc. gewählt ist.
Derartig laminierte Bleche weisen gegenüber lackierten Blechen unter anderem eine erhöhte Porenfreiheit, einen erhöhten Korrosionsschutz, eine verbesserte Kratz- und Antriebsfestigkeit, eine verbesserte Dichtungsfunktion und Recyclingfähigkeit sowie eine konstante Schichtdicke und eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Stoffen auf. Es versteht sich, dass für das erfindungsgemässe Verfahren auch Bleche verwendet werden können, welche auf beiden ihrer Seiten bzw. ebenfalls für die Aussenseite der zu formenden Dosenrümpfe mit den erwähnten Polymeren laminiert sind.
Das Verfahren zur Herstellung der laminierten Bleche gehört in den Bereich des fachmännischen Wissens und soll hier nicht explizit dargestellt werden. So können sowohl laminierte Bleche verwendet werden, welche durch so genannt direkte Extrusion hergestellt werden, als auch solche, welche durch so genannte Filmlaminierung gebildet werden. Es versteht sich, dass das Laminat aus mehreren Schichten aufgebaut sein kann und sich die unterschiedlichen Schichten hinsichtlich ihres Materials unterscheiden können. Es sind eine Reihe von laminierten Blechen kommerziell erhältlich, so beispielsweise die unter dem Namen Ferrolite von der Firma British Steel Company oder unter dem Namen Andrafol der Rasselstein Hoesch GmbH.
Weitere Vorteile und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens und der erfindungsgemässen Dose sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. So weist in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Dose der Dosenrumpf eine Schweissnahtbreite auf, die wesentlich kleiner ist als eine Überlappschweissnaht. Sie ist insbesondere schmaler als 0,4 Millimeter, vorzugsweise schmaler als 0,2 Millimeter.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Dosenkörpers weist der Dosenrumpf eine Schweissnahtabdeckungsbreite auf, welche wesentlich kleiner ist, als für eine Überlappverschweissung nötig ist. Derart kleine Breiten der Schweissnahtabdeckung führen zu weiteren Kosteneinsparungen und damit zu geringeren Fertigungskosten des Dosenkörpers, da entsprechend weniger Material für die Schweissnahtabdeckung verwendet werden muss.
Nachfolgend soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein schematisches Prinzipbild mit der Darstellung eines Dosenrumpfes und von Teilen einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung eines Dosenrumpfes für (Dosen bildende) Dosenkörper. Dabei wird mit einem Laser 1 ein laminiertes und in geeigneter Weise gerundetes Blech 2 stumpf verschweisst. In der gezeigten Ausführungsform ist das laminierte und gerundete Blech 2 sowohl auf der Innenseite des herzustellenden Dosenrumpfes mit einem Laminat 3 als auch auf der Aussenseite des herzustellenden Dosenrumpfes mit einem Laminat 4 laminiert. Die in der Fig. 1 dargestellten Grössenverhältnisse, insbesondere die Dicken der Laminate 3 und 4 im Verhältnis zur Gesamtdicke des laminierten Blechs 2, entsprechen nicht den tatsächlichen Verhältnissen und sind einzig aus Gründen der Übersichtlichkeit in dieser Weise gezeichnet.
Darüber hinaus versteht es sich, dass die Dicke des Laminats 3 sich von der Dicke des Laminats 4 unterscheiden kann. Die absoluten Dicken der Laminate 3 und 4 können den gewünschten Eigenschaften angepasst werden, und der Fachmann auf dem Gebiet versteht es, eine geeignete Wahl vorzunehmen.
Das erfindungsgemässe Verfahren resp. der erfindungsgemässe Dosenkörper mit Dosenrumpf weist den weiteren Vorteil auf, dass durch die Modifikation der Laminierung der verwendeten laminierten Bleche (beispielsweise der Dicke oder des Herstellungsverfahrens der Laminierung oder durch Wahl des verwendeten Polymers, aus dem die Laminierung aufgebaut ist) gewünschte Eigenschaften des Dosenkörpers massgeschneidert erzielt werden können. So ist es in einfacher Weise möglich, auf Qualitäts- oder Sicherheitsstandards für Nahrungsmittelverpackungen oder chemisch-technische Füllgüter kostengünstiger herzustellen.
Es versteht sich, dass Laminat 3 und Laminat 4 aus unterschiedlichen Polymeren aufgebaut sein können. Des Weiteren versteht es sich, dass das laminierte Blech zusätzlich lackiert oder bedruckt sein kann.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden aber auch Bleche zur Herstellung von Dosen mit Dosenrümpfen durch Stumpfschweissen verwendet, welche auf der Innenseite des herzustellenden Dosenrumpfes laminiert und auf der Aussenseite der herzustellenden Dose lackiert und/oder bedruckt sind.
Die Auswahl der zur Laminierung verwendeten Bleche bedarf keinerlei erfinderischen Dazutuns und wird vom Fachmann auf dem Gebiet in geeigneter Weise vorgenommen. So können die verschiedensten Bleche wie z.B. Weissblech, spezial verchromtes Feinstblech etc. als Basis für das anschliessende Laminieren dienen.
Es erweist sich als besonders vorteilhaft, dass die Dosendeckel und die Dosenböden bei dreiteiligen Dosen vielfach bereits aus laminierten Blechen gefertigt sind. Mit der vorliegenden Erfindung können erstmals Dosen hergestellt werden, welche vollumfänglich mit einem geeigneten Laminat versehen sind und wobei zwischen Dosendeckel und Dosenrumpf wie auch zwischen Dosenböden und Dosenrumpf keine zusätzlichen Dichtungen mehr benötigt werden. Das im Zusammenhang mit der Laminierung von Dosendeckel und/oder Dosenböden erlangte Wissen, insbesondere was die Wahl und den Aufbau des laminierten Bleches für ein bestimmtes Füllgut anbelangt, kann somit für die vorliegende Erfindung und insbesondere für das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Dosenrümpfen genutzt werden.
Hierdurch werden insbesondere kostenintensive und zeitraubende Entwicklungs- und Forschungsarbeit eingespart. Derartige Einsparungen wirken sich wiederum vorteilhaft auf die Produktionskosten der gemäss der Erfindung hergestellten Dosenkörper aus.
Eine besonders hohe Qualität der Schweissnaht kann erreicht werden, wenn dem Verfahrensschritt des Schweissens ein Verfahrensschritt des Vorwärmens vorangestellt wird. Mit beispielsweise einem Laser geringerer Leistung werden die beiden bereits stumpf aneinander gepressten Ränder des Dosenrumpfes vorerwärmt. Dies führt insbesondere auch dazu, dass das innenseitige Laminatmaterial im direkten Nahtbereich beginnt zu verdampfen, somit ist der Bereich, in dem sich die Schweissnaht ausbilden wird, laminatfrei. Dies weist den erheblichen Vorteil auf, dass der Kohlenstoffanteil im Schweissgut stark abgesenkt werden kann. Dieser entsteht ansonsten durch das Verdampfen des Laminats im Schweissnahtbereich auf der Innenseite des Dosenrumpfes.
Vorteilhafterweise wird dem Schritt des Schweissens ein Verfahrensschritt des Spannungsfreiglühens nachgeschaltet, der die Qualität des erhaltenen Dosenrumpfes nochmals verbessert und Spannungen im Schweissnahtbereich stark vermindert.
Für jeden der einzeln oder kombiniert einsetzbaren weiteren Verfahrensschritte des Vorwärmens und des Spannungsfreiglühens können Wärmequellen beliebiger Art eingesetzt werden. Dabei kommen insbesondere Laser schwächerer Leistung oder aber auch Heizvorrichtungen jeder anderen Energieform in Betracht.
The present invention relates to a method of manufacturing a can body. Furthermore, the present invention relates to a can with a can body produced by this method.
It is known that unfinished metal sheets, so-called "blackplates", as well as tinned metal sheets, so-called "tinplates", or lacquered blackplates or lacquered tinplates are used for the production of cans with can bodies for containers of all types. The quality and quality of the tinning and in particular the coating for the inside of the can bodies of the metal sheets to be used depends on the type and quality of the filling material. Unless specifically mentioned, the term "metal sheets" in this description should be understood to mean both unfinished and finished, for example tinned, metal sheets or metal sheets.
Cans with can bodies made of painted sheet metal are usually welded overlapping, i.e. the parts of the sheet to be welded are arranged to overlap for the welding. The areas in which such welding is to be carried out must generally be free of lacquer in order for the weld to overlap properly. This is usually done by not painting or. Eliminating the welding areas when painting the metal sheets, such recesses having a corresponding width. Such areas are also to be called “welding areas” below.
CH-593 757 describes a process for welding coated sheet metal parts or foils to one another by means of a laser beam, and the use of this process for producing, for example, canned food or aerosol cans. In a preferred embodiment, a method is described for welding coated sheet metal parts to one another by means of a laser beam, without the coating having to be removed before the welding. However, as in EP-143 450 resp. No. 4,574,176, the disclosed continuous welding method according to CH-593 757 proves to be unsuitable for welding at high speed, in particular if coated metal sheets are to be welded at high speed.
Accordingly, EP-143 450 and US-4,574,176 describe a method which uses a pulse welding device of high energy density for producing a continuous weld seam at high speed, which device generates a multiplicity of overlapping welding spots. In a preferred embodiment, a welding method is described in which the pulse operation of the pulse welding device is controlled so that when a metal part is welded with a non-metallic coating, for example a varnish or varnish, the non-metallic coating is evaporated during welding.
After welding, the welding areas in particular, i.e. the weld seam as well as the spots left out during painting - to ensure full protection of the contents - are usually provided with a protective layer, the so-called weld seam cover, which is generally done by electrostatic powder coating. Practice has now shown that the cans, which are produced from lacquered metal sheets by processes according to the prior art, generally require relatively wide weld seam covers.
The steel mills generally deliver the sheets directly to the can manufacturers, who in most cases have the systems required for painting the sheets. The sheets are usually painted by applying a paint and then drying and / or baking. The systems on which these painting processes are based are extremely complex and the operation of such systems is a considerable cost factor in view of their very large space and energy requirements, in particular the stoving and / or drying ovens. In addition, the steadily increasing tax burdens and increasingly restrictive environmental protection requirements for the operation of paint shops create a constant increase in the total production costs.
The aforementioned increasingly restrictive environmental protection requirements, e.g. Due to exhaust gases, as well as the ever increasing demands, especially those made by the cosmetics industry, for maximum protection of the filling goods, the partially inadequate resistance of painted sheets to chemical substances as well as the insufficient sealing properties of painted sheets accelerated the development of alternative materials. For example, the lids and bottoms of three-part cans, which consist of can bodies, lids and bases, are sometimes already made of laminated sheets. In contrast to the coating of the same, the lamination of sheets is only carried out by the steel rolling mills themselves. The lamination is done in particular with polymers such as polyester or polyolefins.
Due to the advantages that are associated with the use of laminated sheets, it is extremely desirable not to use laminated sheets for the can lids and bases, but also for the manufacture of can bodies or. Can body to use. However, initial practical experience shows that for an overlapping welding of laminated sheets for the production of can bodies, the welding areas in which an overlapping welding is to take place must be free of laminate. In order to get laminated metal sheets with laminate-free welding areas, two methods can be considered.
In the first method, the steel mill supplies the can manufacturer with only partially laminated sheets, i.e. laminated sheets that are laminate-free in the welding areas. Such only partially laminated sheets for the inside of the can bodies are generally produced by cutting out the welding areas during lamination in the steel rolling mill (FIG. 2). It goes without saying that the arrangement of these cutouts depends on the diameters of the can body or bodies to be produced and these have to be adapted accordingly. After the sheet metal has been cut, which is usually done by the can manufacturer itself, the cut, rounded, laminated-free can bodies are welded in an overlapping manner in the welding areas.
In the second method, the steel rolling mill supplies the can manufacturers with fully laminated sheets. To delaminate the welding areas for the inside of the can bodies, the can manufacturer needs an expensive additional system, which makes the sheets cut by him to the required diameter of the can body laminate-free at the welding areas and then the partially delaminated sheets either stacked or directly onto the destacker of the welding machine transferred to carry out the actual overlap welding process.
As can thus be seen, the non-lamination or. De-laminating the welding areas before the overlap welding of the laminated sheets for the production of can bodies requires additional process steps, the acquisition and maintenance of additional, special and expensive devices and systems and, if necessary, the provision of additional workers.
As a result, higher production and manufacturing costs result in particular.
In addition, the laminate-free areas, regardless of the chosen method for non-lamination resp. Delamination, an undesirable large width, which requires a correspondingly wide weld seam cover when producing can bodies from laminated sheets.
With the present invention, therefore, a method for the production of can bodies is to be created, which requires a costly partial removal or Failure to apply the protective lamination in the welding area prior to welding.
In addition, it is an object of the present invention to provide a can, the can body of which can be manufactured more economically.
Furthermore, the present invention is intended to provide a method for producing a can body for cans, which renders the use of complex and costly coated sheets for the production of cans, in particular for canned or aerosol cans, obsolete.
Another object of the present invention is to provide a can body which has a very narrow and therefore less expensive weld seam cover.
This object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 by using completely laminated metal sheets. These metal sheets are completely laminated on the side that comes to the inside of the can bodies to be molded. The can bodies formed in this way are butt-welded.
In addition, this object is achieved according to the invention by a can with a can body with the features of claim 8, in which the sheet is completely laminated and the can bodies formed therefrom are butt welded. Furthermore, a device according to claim 9 for the production of can bodies is provided.
A significant advantage of the method according to the invention is that the welding areas are not made laminate-free or not by cost-intensive methods and / or devices prior to welding. must be left out during lamination.
In addition, butt welding causes the formation of a correspondingly narrow weld or a correspondingly small weld seam width and a very narrow zone in which the laminate evaporates, for example. sublimated and in which therefore only a very narrow weld seam cover has to be attached. The necessary controls and settings of the welding device for such butt welding are well known to the person skilled in the art and do not require any further explanation here.
In a preferred embodiment of the method according to the invention, can bodies made of such completely laminated sheets are butt-welded using a laser, in particular lasers being used which weld the laminated sheets at high speed and with high energy. Both pulsed or overlapping welding spots and continuously welding lasers can be used for the present invention. It goes without saying that the selection of a suitable laser does not require any inventive step and that lasers which can be used by the person skilled in the art for the present invention are sufficiently known.
The laminated sheet is laminated with a polymer at least on the inside of the can bodies to be formed therefrom, this advantageously being chosen from the group of polyolefins etc.
Compared to painted sheets, laminated sheets of this type have, among other things, increased freedom from pores, increased protection against corrosion, improved scratch and drive resistance, improved sealing function and recyclability, as well as a constant layer thickness and increased resistance to chemical substances. It goes without saying that sheet metal can also be used for the method according to the invention, which are laminated with the polymers mentioned on both their sides or also for the outside of the can bodies to be molded.
The process for producing the laminated sheets belongs to the area of expert knowledge and should not be shown here explicitly. Both laminated sheets which are produced by so-called direct extrusion and sheets which are formed by so-called film lamination can be used. It goes without saying that the laminate can be constructed from several layers and the different layers can differ in terms of their material. A number of laminated sheets are commercially available, for example those under the name Ferrolite from the British Steel Company or under the name Andrafol from Rasselstein Hoesch GmbH.
Further advantages and preferred embodiments of the method according to the invention and the can according to the invention can be found in the dependent claims. Thus, in a preferred embodiment of the can according to the invention, the can body has a weld seam width that is significantly smaller than an overlap weld seam. In particular, it is narrower than 0.4 millimeters, preferably narrower than 0.2 millimeters.
In a further preferred embodiment of the can body according to the invention, the can body has a weld seam covering width which is significantly smaller than is necessary for an overlap welding. Such small widths of the weld seam cover lead to further cost savings and thus to lower manufacturing costs of the can body, since correspondingly less material has to be used for the weld seam cover.
The invention will be explained in more detail below. It shows:
Fig. 1 is a schematic block diagram showing a can body and parts of an apparatus for performing the inventive method.
1 schematically shows a preferred embodiment of the method according to the invention for producing a can body for (can-forming) can bodies. A laminated and suitably rounded sheet 2 is butt-welded with a laser 1. In the embodiment shown, the laminated and rounded sheet metal 2 is laminated both with a laminate 3 on the inside of the can body to be produced and with a laminate 4 on the outside of the can body to be produced. The size relationships shown in FIG. 1, in particular the thicknesses of the laminates 3 and 4 in relation to the total thickness of the laminated metal sheet 2, do not correspond to the actual conditions and are drawn in this manner only for reasons of clarity.
Furthermore, it goes without saying that the thickness of the laminate 3 can differ from the thickness of the laminate 4. The absolute thicknesses of the laminates 3 and 4 can be adjusted to the desired properties and the person skilled in the art knows how to make a suitable choice.
The inventive method, respectively. The can body according to the invention with a can body has the further advantage that the desired properties of the can body can be tailored to the desired properties of the can body by modifying the lamination of the laminated sheets used (for example the thickness or the manufacturing process of the lamination or by choosing the polymer used to make the lamination) can be. It is thus possible in a simple manner to manufacture more cost-effectively on quality or safety standards for food packaging or chemical-technical filling goods.
It goes without saying that laminate 3 and laminate 4 can be constructed from different polymers. Furthermore, it goes without saying that the laminated sheet can also be lacquered or printed.
In a further particularly preferred embodiment of the present invention, however, sheets are also used for the production of cans with can bodies by butt welding, which are laminated on the inside of the can body to be produced and lacquered and / or printed on the outside of the can to be produced.
The selection of the sheets used for the lamination does not require any inventive addition and is carried out in a suitable manner by the person skilled in the art. This means that a wide variety of sheets such as Tinplate, special chrome-plated sheet metal etc. serve as the basis for the subsequent lamination.
It proves to be particularly advantageous that the can lids and the can bottoms in three-part cans are often already made from laminated sheets. With the present invention, cans can be produced for the first time which are provided with a suitable laminate in their entirety and wherein no additional seals are required between the can lid and the can body as well as between the can base and the can body. The knowledge obtained in connection with the lamination of can lids and / or can bottoms, in particular with regard to the choice and structure of the laminated sheet for a specific filling material, can thus be used for the present invention and in particular for the method according to the invention for producing can bodies.
In particular, this saves cost-intensive and time-consuming development and research work. Such savings in turn have an advantageous effect on the production costs of the can bodies produced according to the invention.
A particularly high quality of the weld seam can be achieved if the process step of welding is preceded by a process step of preheating. For example, a laser with lower power preheats the two edges of the can body, which are already pressed against each other. In particular, this also leads to the fact that the inside laminate material begins to evaporate in the direct seam area, so the area in which the weld seam will form is laminate-free. This has the considerable advantage that the carbon content in the weld metal can be greatly reduced. This is otherwise caused by the evaporation of the laminate in the area of the weld seam on the inside of the can body.
The welding step is advantageously followed by a stress relief annealing step which further improves the quality of the can body obtained and greatly reduces stresses in the weld seam area.
Heat sources of any type can be used for each of the further process steps of preheating and stress relief annealing which can be used individually or in combination. In particular, lasers of weaker power or heating devices of any other form of energy come into consideration.