DE2339929C2

DE2339929C2 - Aufbrechbare Behälterendwand

Info

Publication number: DE2339929C2
Application number: DE2339929A
Authority: DE
Inventors: Robert Gene Pershing Ind. Clawson; Robert Lewis Ben Avon Pa. LaBarge
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1973-08-03
Publication date: 1984-10-18
Also published as: ES194548Y; GB1441819A; JPS4967787A; NL7310676A; CA1020892A; BR7306754D0; FR2198866A1; AU5878473A; DE2339929A1; IT1016014B; AU476849B2; FR2198866B1; NL151674B; CH575857A5; JPS5421794B2; SE406446B; ZA735225B; ES194548U; BE804195A

Description

15 kann bei Verschlüssen nach dem Stand der Technik nicht erreicht werden, weil sich die auf die Rippe ausgeübte Kraft zumindest auf den größten Tcii der Länge der Kerblinie auswirkt. Die Konzentration der Betätigungskraft kann aber erreicht werden, wenn erfindiingsgcinäß die Kerblinie quer zur Rippe verläuft, weil sich dann die Kraft im wesentlichen nur auf den Schnittpunkt von Kerblinie und Rippe auswirkt.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann an einer mit Kerblinie und Rippe versehenen Behälterendwand ein biegsamer Knopf vorgesehen sein, mit dem die Rippe durchgebogen und das Einreißen des Materials an der Kerblinie eingeleitet wird. Biegsame Knöpfe sind an sich bekannt, wurden aber bisher nicht zum Erleichtern des Einreißens einer Kerblinie an einer Behälterwandung verwendet Ein solcher biegsamer Knopf besteht aus einer im wesentlichen ebenen Kopfwand und einer im wesentlichen ebenen Seitenwand, die die Kopfwand mit den angrenzenden Teilen verbindet, wobei Kerblinie und Rippe vorzugsweise an der Übergangsstelle zwischen Kopfwan.d und Seitenwand des Knopfes vorgesehen werden, so daß bei einem Druck auf den Knopf die Rippe und die Kerblinie am stärksten belastet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr an Hand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Verschluß mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II in Fig. 1:

Fig.3 die Verdeutlichung der Funktionsweise des Verschlusses entsprechend F i g. 2;

F i g. 4 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Behälterendwand mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig.5 einen vergrößert gezeichneten Querschnitt entlang der Linie VI-VI in F i g. 4:

Fig.6 einen vergrößert gezeichneten Querschnitt

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Die Erfindung betrifft die aufbrechbare Behälterendwand nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie beispielsweise an Bier- oder Saftdosen vorgesehen sind und ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen durch einfachen Fingerdruck geöffnet werden.

Derartige aufbrechbare Behälterendwände sind bekannt (US-PS 22 51 117 und US-PS 33 55 058) und weisen allgemein eine aus der Endwa^d nach außen vorstehende Rippe oder Lasche auf, wobei die Berandung der Rippe, d. h. die Linie, längs der die Pippe aus der Ebene der Endwand herausgebogen ist, zumindest teilweise als Kerblinie ausgebildet wird, so daß beim Druck auf die Rippe die Endwand längs der Kerb"linie bzw. längs der Rippe aufreißt und eine Öffnung gebildet wird. Dabei ist es natürlich im Interesse des Benutzers erwünscht, daß

der zum Aufreißen benötigte Druck möglichst klein ist. 40 entlang der Linie VlI-VII in Fig. 4; Andererseits muß das längs der Kerblinie geschwächte F i g. 7 die Verdeutlichung der Funktionsweise eines

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Material noch stark genug sein, um Druckunterschied? zwischen dem Inneren des Behälters und der Umgebung sowie unwillkürliche mechanische Beanspruchungen von außen aufzufangen. Es ist daher sehr schwierig, aufwendig und teuer, eine Massenproduktion von aufbrechbaren Behälterendwänden innerhalb der engen Materialtoleranzen längs der Kerblinien durchzuführen, so daß Verschlüsse nach dem Stand der Technik immer eine verhältnismäßig große Druckkraft seitens des Benutzers erfordern.

Aufgabe der Erfindung ist es. eine aufbrechbare Behälterendwand anzugeben, bei der für das Aufbrechen ein Minimum an Kraft benötigt wird und die trotzdem längs der Kerblinie eine relativ große Restwandstärke ohne enge Herstelltoleranzen aufweist. Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen von Anspruch I gelöst.

Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß zum Einreißen eines blattförmigen Materials, wie es eine Behälterendwand darstellt, immer eine größere Kraft bo benötigt wird als zum Weiterreißen einer bereits eingerissenen Stelle. Wenn also durch konstruktive Maßnahmen dafür gesorgt wird, daß eine kleine Bctäiigungskraft sich auf eine eng begrenzte Stelle der Kerblinie konzentriert, dann reißt diese dort ein, tind die Kraft b^r> braucht zum Weiterreißen nicht vergrößert zu werden. Eine solche Wirkung, d. h. die Konzentration der Betätigungskraft auf eine eng begrenzte Stelle der Kerblinie Verschlusses entsprechend F i g. 5;

F i g. 8 den Endzustand beim Öffnen eines Verschlusses nach Fig. 5 oder 7;

F i g. 9 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform einer Behälterendwand mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 10 einen Querschnitt entlang der Linie XIlI-XIiI in Fig.9;

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine vorzugsweise Ausführungsform der Rippe.

Die Fig. 1 und 2zeigen eine Behälterendwand 10,die aus einem Aluminiumblech oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und auf einen Behälter 12 aufgeschraubt oder auf andere Weise angebracht wird. Die Bchällercndwand 10 weist eine Kopfwandung 14 und eine herabhängende Schürze 16 auf, die mit einem Gewinde 18 versehen ist, das mit einem Gewinde 20 am Behälter 12 verschraubt werden kann, wobei am unteren Teil der Schürze ein Verriegelungsband 22 vorgesehen ist. Das Vcrricgclungsband 22 kann vom oberen Teil der Schürze 16 aufgrund einer Reihe von Schlitzen 24 und Brücken 26 abgetrennt werden, wobei ein unterer KanlcMicil der Schürze um eine am Behälter 12 vorgesehene Schulter 28 hcrumgcbördclt ist. Die Behältcrendwandung 10 kann weiterhin an der Unterseite der Kopfwandung 14 um die Außenkante herum mit einem Dichtungsring oder einer Dichtungseinlage versehen

werden, der (die) abdichtend an der oberen Kante eines Behälters 12 anliegt

Die Behälterendwandung 10 ist ferner an der Kopfwandung 14 mit einer Kerblinie 32 und mit einer eingeprägten Rippe 34 über der Kerblinie versehen. Bei der in den F i g. 1 —3 dargestellten Ausführungsform ist die Rippe 34 in die Behälterendwandung 10 nach unten eingeprägt und weist am Grund einen verhältnismäßig kleinen Radius auf, so daß am Boden oder am Scheitel der Rippe ein Abschnitt mit einer Mindestmenge des Metalls besteht. Dieser Abschnitt am Scheitel der Rippe 34 und die durch die Kerblinie 32 geschwächte Stelle der Wandung, die die Rippe überquert, ermöglicht ein sehr leichtes Einreißen des Metalls an der Kerblinie, wenn der Kopf 14 der Behälterendwandung 10 »ingedrückt wird, wie in der F i g. 3 dargestellt. Bei einem Eindrükken der Kopfwandung 14 wird die Mitte der Rippe 34 am stärksten belastet und damit auch die Kerblinie, wobei das restliche Metall in der Kerblinie an der Oberkreuzungsstelle mit der Rippe einreißt

Die Fig.4—S zeiger: eine andere A.usfOhrungsform einer Metallbüchsenendwand 60 mit einem F-;ld 62, das in einen Behälter 64 hineingedrückt werden kann, wobei eine Öffnung zum Ausgießen oder Trinken erzeugt wird. Die BOchsenendwand 60 weist einen Bördelrand 66, eine Umfangsrille 68 und eine in der Mitte gelegene Deckplatte 70 auf. Die Büchsenendwand 60 ist mit einer Kerblinie 72, die ein U-förmiges und eindrückbares Feld 62 umgrenzt, sowie mit einer eingeprägten Rippe 74 versehen, die die Kerblinie 72 an derjenigen Stelle überquert, an der die Kerblinie zuerst eingerissen werden soll. An der Büchsenendwand 60 kunn ferner noch eine Gelenkkerbe 76 an der Mündung' des eindrückbaren Feldes 62 vorgesehen werden, so daß das Feld in den Behälter hinein abgebogen werden kann.

Wie bereits ausgeführt, bildet die Rippe 74 einen Steg- oder Hebelabschnitt an der Büchsenendwand 60, der von der Kerblinie 72 an derjenigen Stelle geschwächt wird, an der bei Belastung des Hebelabschnittes die stäi teste Spannung auf'ritt. Der Hebelabschnitt kann daher leicht durchbrochen werden durch Einreißen des Restmetalls an der Kerblinie. Bc· der in den Fig.4—8 dargestellten Ausführungsform ist die Rippe 74 in die Büchsenendwand nach unten eingepreßt und weist am Scheitel 78 (F i g. 6) einen kleinen Radius auf. Hierbei wird am Scheitel der Rippe 74 ein verhältnismäßig schmaler Metallabschnitt erzeugt, der unter Spannung gesetzt wird, wenn auf die Büchsenendward nahe der Mitte der Rippe ein nach unten gerichteter Druck ausgeübt wird.

Die Basis der Rippe 74 kann verhältnismäßig breit bemessen werden, so daß ein relativ langer Teil der Kerblinie 72 eingerissen wird, wenn das eindrückbare Feld 62 anfangs abgebogen wird. Danach setzt sich das Einreißen der Kerblinie 72 über die volle Breite der Rippe 74 fort, und je breiter die Rippe bemessen ist, umso breiter wird anfangs der Einriß. Die F i g. 11 zeigt als Querschnitt eine andere Form der Rippe, die an einer Behälterendwandung erzeugt werden kann. Diese Rippe weist eine verhältnismäßig breite Basis und ferner einen Scheitel mit einem sehr kleinen Radius auf, um das Einleiten des Einreißens einer Kerblinie an der Rippe zu erleichtern. Natürlich können bei dieser Rippe auch andere Querschnitte vorgesehen werden.

Die in den Fig.4—8 dargestellte Büchsenendwand ist mit einem biegsamen Teil oder Knopf 80 verschen, der die Kerblinie 72 und die Rippe 74 aufweist und eine Belastung der Rippe und der Kerblinie zum Einleiten des Einreißens der Kerblinie erleichtert

Dieser biegsame Knopf 80 kann, hufeisenförmig ausgestaltet werden und ist in die Deckplatte 70 nach oben eingeprägt Der Knopf 80 weist eine im wesentlichen ebene Wandung 82 auf, die in bezug auf die Waagerechte etwas geneigt verläuft sowie eine hufeisenförmige Seitenwandung 84, die sich um ungefähr die Hälfte der ebenen Wandung herumerstreckt, und ferner eine verhältnismäßig scharfe Ecke 86 zwischen der ebenen Wandung und der Seitenwandung. Die Kerblinie 72 und die Rippe 74 überkreuzen sich an oder nahe der Ecke 86 zwischen den Wandungen 82 und 84. Die Oberkreuzung der Kerblinie 72 und der Rippe 74 ungefähr an der Ecke 86 zwischen den Wandungen des Knopfes 80 trägt dazu bei, daß das Restmetall in der Kerblinie am stärksten belastet und unter Spannung gesetzt wird, wenn der Knopf zum Einleiten des Einreißens der Kerblinie durchgebogen wird.

Bei der Büchsenendwand 60 ist der biegsame Knopf

80 nahe an der Rille 68 angeordnet so daß die Anordnung an dieser Stelle dazu beiträgt. <iaß das Durchbiegen des Metalls am Knopf gering gehüten wird, wodurch mit Sicherheit die größte Schräglage der ebenen Wandung 82 in bezug auf die Seitenwandung 84 erreicht wird, wenn der Knopf eingedrückt wird, während andererseits das Restmetall in der Kerblinie 72 an der Rippe 74 am stärksten unter Spannung gesetzt wird. Würde zugelassen werden, daß das Blech am biegsamen Teil der Büchsenendwand 60 sich durchbiegt, wenn der Knopf 80 eingedrückt wird, so würde wahrscheinlich bei der Schräglage der oberen Wandung 82 und der Seitenwandung 84 eine geringere Änderung erfolgen, und die Kerblinie 72 würde weniger stark belastet werden. Die Büchsenendwand 60 ist weiterhin im eindrückba ren Feld 62 mit einem Buckel 88 für den Daumen verse hen, der zum Eindrücken des Feldes in den Behälter benutzt werden kann. Dieser Buckel 88 wird an der Mündung des »U« der Kerblinie 72 vorgesehen, so daß beim Eindrücken des Buckels in den Behälter der Dau men oder ein Finger des Benutzers das Feld 62 ziemlich tie^r in den Behälter hineindrücken kann, ohne daß der Daumen oder der Finger selbst in die erzeugte Öffnung eindringt In einem solchen Falle könnte die Gefahr entstehen, daß der Daumen oder der Finger von der rauhen

Kante der aufgerissenen Kerblinie verletzt wird..

Die Fig.7—8 zeigen das öffnen der Büchsenendwand 60 durch Ausüben eines Druckes auf die Oberseite mit dem Daumen oder mit einem anderen druckausübenden Mittel, wobei der biegsame Teil des Feldes

so durchgebogen und das Restmetall in der Kerblinie an der Überkreuzung der Rippe 74 unter Spannung gesetzt wird. Der Druck wird vorzugsweise auf das eindrücküare F<-ld 62 der Büchsenendwand 60 ausgeübt, so daß bei der Schräglage der ebenen Wandung 82 in bezug auf die Seitenwandung 84 des biegsamen Knopfes 80 die größte Änderung erfolgt und das Restmetal! in der Kerblin^;e 72 an der Überkreuzung der Rippe 74 am stärksten beansprucht wird. Hierbei wird das Metall aufgerissen und das öffnen c«;s eindrückbaren Feldes 62 eingeleitet.

bo Nachdem die Kerblinie 72 eingerissen worden ist, kann das Feld 62 noch weiter in die Büchse durch einen Druck mit dem Daumen gegen den Buckel 88 eingedrückt werden. Da der Buckel 88 erhöht über der Ebene der Deckplatte 70 gelegen ist, braucht der Daumen des Benutzers

b5 nicht in die öffnung einzudringen, um das Feld in den Behälter einzudrücken. Die Gelenkkerbe 76 an der Basis des eindrückbaren Feldes 62 erleichtert das Hineinbiegen des Feldes in die Büchse.

Die Fig.9 und 10 zeigen eine andere Ausführungsform einer Behälterendwand 112, die einen Bördelrand 114 zum Befestigen der Endwand an einem Behälter 116 und eine Umfangsrillc 118 aufweist, die innerhalb des Bördelrandes verläuft. Die Behälterendwand 112 weist Mittel zum mühelosen öffnen des Behälters auf, nämlich einen Knopf 120 mit einer im wesentlichen ebenen Oberwandung 122, eine geneigte ringförmige Seitenwandung 124, eine C-förmige Kerblinie 126 um die Basis des Knopfes herum und eine Anzahl von nach unten eingeprägten Rippen 128, die die Kerblinie 126 überqueren. Die Rippen 128 weisen einen geringen Abstand voneinander nahe derjenigen Kante der Behälterendwand 112 auf, an der das Einreißen der Kerblinie 126 beginnen soll, während dieser Abstand größer bemessen ist an beiden Seiten der C-fÖrmigen Kerblinie, um ein unkontrolliertes Einreißen der Kerblinie zu vermeiden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Kerblinie 126 an der Innen- oder Unterseite der Behälterendwand 112 um die Basis des Knopfes 120 herum vorgese- hen. Sie kann auch um den Rand der Oberwandung 122 des Knopfes hemm vorgesehen werden anstatt — wie dargestellt — an der Basis des Knopfes, wobei jedoch die Rippen 128 über die Kerblinie hinweg bis in die Oberwandung hinein verlängert werden sollen.

Die Rippen 128 erstrecken sich durch die Seitenwandung 124 des Knopfes 120 hindurch und nach außen in das Blech um den Knopf herum. Diese Rippen können sich nach außen bis in die Umfangsrille 118 um den Rand der Behälterendwand herum erstrecken, so daß einer Drehung oder einem Durchbiegen des Außenteiles des Feldes der größte Widerstand entgegengesetzt wird. Ein Durchbiegen des Feldes an dem Knopf soll verhindert werden, so daß bei der Schräglage der Wandungen des Feldes an den entgegengesetzten Seiten der Kerblinie im Feld die größte Änderung erfolgt Mit anderen Worten: Die Rippe oder der Hebelabschnitt wird am stärksten belastet, um das Restmetall in der Kerblinie über den Hebelabschnitt hinweg aufzureißen.

Die Behälterendwand kann dadurch geöffnet werden, daß der Knopf 120 eingedrückt wird, wobei der Hebelabschnitt belastet und die Kerblinie 126 eingerissen wird. Der Abstand der Rippen 128 voneinander ist gegenüber der Mündung der C-förmigen Kerblinie klein, da hier das Einreißen beginnen soll, wobei der Abstand in beiden Richtungen um die C-förmige Kerblinie herum zur Mündung hin größer wird. Der geringe Abstand der Rippen voneinander an derjenigen Stelle, an der das Einreißen der Kerblinie beginnen soll, ermöglicht das verhältnismäßig Tiühelose Einreißen der Kerblinie an so dieser Stelle, während die einen größeren Abstand voneinander aufweisenden Rippen das Einreißen der Kerblinie an deren entgegengesetzten Seiten erschweren, wodurch ein unkontrolliertes Aufreißen der Kerblinie vermieden wird, wenn auf den Knopf 120 ein Druck ausgeübt wird. Hierbei wird eine Verletzung der Finger eines Benutzers verhindert, die von einem unkontrollierten raschen Aufreißen der Kerblinie verursacht werden könnte.

Über die beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus können die Behälterendwände aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden, beispielsweise aus Kunststoff, Papier, Metall oder aus einem Laminat solcher Werkstoffe. Ferner können die biegsamen Teile oder die Endverschlüsse vielgestaltig ausgeführt werden, um eine oder mehrere Rippen an einer Kerblinie bei solchen Endverschlüssen belasten zu können, wobei die Rippen verschiedenartig ausgestaltet werden können. Beispielsweise kann eine kreisrunde Rippe mit einer Aufwölbung in der Mitte vorgesehen werden sowie eine oder mehrere, die Rippe überquerende Kerblinien, die aufgerissen werden, wenn auf die Wölbung zum

s Durchbiegen der Rippe ein Druck ausgeübt wird. Die Behälterendwand kann auch an beiden Behälterenden vorgesehen werden, um eine öffnung zum Ausgießen oder zum Trinken und eine zum Be- oder Entlüften nach dem öffnen zu erzeugen. Durch die öffnung kann Luft in den Behälter während des Ausgießens oder des Trinkens einströmen, oder die Behälterendwand kann als Sicherheitsverschluß angewendet werden, der sich selbsttätig öffnet, wenn in einem Behälter ein übermäßig starker Druck entsteht. Die Behälterendwände kön- nen an Behältern auf verschiedene Weise angebracht werden, beispielsweise mittels einer doppelten Umbördelung. Schraubverbindung usw.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Aufbrechbare Behältcrendwand mit einer Kerblinie und einer aus der BehäWerendwand hcrausgeformten, im wesentlichen steifen Hohlkehle oder Rippe, die durch Druckbcaufschlagung dem Aufbrecher, der Kerblinie dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (34, 74,128) quer über die Kerblinie (32, 72, 126) hinweg verläuft und aus der Ebene der Wandung heraus in der Richtung hervorsteht, die der Seite der Druckaufbringung abgewandt ist.

2. Behälterwandung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rippe (34,74, 128) im wesentlichen V-förmig ist.

3. Behälterwandung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (74) eine verhältnismäßig scharfe Kante an ihrem Scheitel \78) besitzt.

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