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DE102010037951A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln Download PDF

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DE102010037951A1
DE102010037951A1 DE102010037951A DE102010037951A DE102010037951A1 DE 102010037951 A1 DE102010037951 A1 DE 102010037951A1 DE 102010037951 A DE102010037951 A DE 102010037951A DE 102010037951 A DE102010037951 A DE 102010037951A DE 102010037951 A1 DE102010037951 A1 DE 102010037951A1
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Markus Röver
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L Schuler GmbH
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Abstract

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Einreißkerben (22) an Dosendeckeln (11) wird der Dosendeckel (11) im Presswerkzeug (10) einer Lasergravur unterzogen, im Verlauf derer die gewünschte Einreißkerbe (22) erzeugt wird. Der Laserabtragprozess erfolgt vorzugsweise bei geschlossenem Pressewerkzeug (10) im Verlauf einer Zeitspanne von weniger als 30 ms. Während dieser Zeit wird der Brennfleck (27) des Laserstrahls (26) über die gesamte gewünschte Kontur der Einreißkerbe (22) geführt, so dass eine ununterbrochene rillenartige oder nutartige Vertiefung erzeugt wird. Durch die Anwendung der Lasergravur im Presswerkzeug kann der mechanische Verschleiß des Presswerkzeugs und der Presse minimiert und auf diese Weise die Standmenge erhöht werden. Insbesondere ist die Erzeugung von Dosendeckeln mit gleich bleibend hoher Qualität sichergestellt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln, insbesondere Getränkedosendeckeln.
  • Typischerweise bei Getränkedosen aber auch bei anderen Konserven ist die jeweilige Dose oben mit einem Deckel verschlossen, der entlang einer Einreißkerbe leicht von Hand aufzureißen ist. Die Einreißkerbe wird bei der Herstellung des Dosendeckels durch Materialverdrängung beispielsweise in einem Prägeschritt erzeugt. Die entsprechende Einreißkerbe hat eine ausreichende Festigkeit, um ein unbeabsichtigtes Öffnen des Deckels sicher auszuschließen. Andererseits führt sie, wenn eine entsprechende an dem Deckel angebrachte Lasche angehoben und dann an dem Deckel gezogen wird, zu einer lokalen Spannungskonzentration. Die Einreißkerbe stellt eine Sollbruchstelle dar, die ein Öffnen des Deckels mit geringer Kraft gestattet.
  • Das Prägen von Einreißkerben in Dosendeckeln setzt hochqualitative Werkzeuge voraus, die zum Prägen der Einreißkerbe eine entsprechend präzise ausgeformte scharfe Rippen aufweisen. Diese hat eine begrenzte Standmenge. Mit zunehmendem Verschleiß der entsprechenden Prägerippe sinkt die Qualität der hergestellten Dosendeckel, bis sie nicht mehr akzeptabel ist.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln sowie eine entsprechende zur Ausführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 und dem Presswerkzeug nach Anspruch 8 gelöst:

    Das erfindungsgemäße Verfahren sieht ein Umformwerkzeug vor, mit zwei Werkzeugteilen, zwischen denen die Umformung eines Rohlings, z. B. einer Blechplatine oder eines Blechbands, zur Dosendeckeln ausgeführt wird. Eines der Werkzeugteile kann ruhend angeordnet sein, während das andere Werkzeugteil beispielsweise hin- und hergehend bewegt ist. Vorzugsweise ist das Umformwerkzeug ein Stufenwerkzeug, das die nötige plastische Umformung des Rohlings zum Dosendeckel in mehreren Arbeitsschritten ausführt. Das Werkstück durchläuft das Werkzeug in mehreren Schritten oder Stufen. Das Werkzeug weist an mindestens einer Stelle eine Aufnahme für das Werkstück, also den Dosendeckel, auf, in der ein Laserstrahl entlang einer Kontur der zu erzeugenden Einreißkerbe geführt wird. Die Einreißkerbe wird somit im Wege der Lasergravur erzeugt, wobei dies vorzugsweise bei geschlossenem Umformwerkzeug stattfindet.
  • Durch die Erzeugung der Einreißkerbe als Lasergravur lässt sich eine einheitliche Qualität der erzeugten Dosendeckel, insbesondere der erzeugten Einreißkerben unabhängig von der Anzahl der zuvor bereits hergestellten Dosendeckel, erreichen. Der Werkzeugverschleiß, der sonst anhand des Verschleißes der relativ empfindlichen Prägerippe für das Erzeugen der Einreißkerbe definiert werden musste, ist somit gemindert.
  • Die Herstellung der Einreißkerbe als Lasergravur entlastet das Presswerkzeug und die Presse. Während die herkömmliche Herstellung der Einreißkerbe im Prägeverfahren eine sehr hohe Pressenbelastung am unteren Totpunkt mit sich bringt, ist die Lasergravur kräftefrei. Das Werkzeug muss nun nicht mehr im Prägeschritt wie gegen einen festen Anschlag gewissermaßen „auf Block” fahren. Lagerbelastung der Presse und elastische Pressendeformation wird vermindert und die Laufruhe verbessert. Es kann mit Pressen ausgekommen werden, die auf geringere Maximalkräfte ausgelegt sind.
  • Die Lasergravur der Einreißkerbe erfolgt vorzugsweise als Liniengravur, wobei der Brennfleck oder Brennpunkt des Laserstrahls entlang der Kontur geführt wird, die von einer beim Öffnen des Dosendeckels zu erzeugenden Risslinie vorgegeben ist. Die dazu erforderliche Zeit von z. B. 10–30 ms. kann in einer Ruhephase des Werkzeugs bereitgestellt werden, in der die beiden Werkzeugteile fest aufeinander sitzen, d. h., das Werkzeug geschlossen ist.
  • Es ist prinzipiell möglich, den zum Erzeugen der Lasergravur erforderlichen Laserkopf im bewegten Werkzeugteil, der als Oberwerkzeug bezeichnet wird, oder auch im unbewegten Werkzeugteil unterzubringen, der als Unterwerkzeug bezeichnet wird. Somit kann die Einreißkerbe, wenn gewünscht, von der Außenseite des Dosendeckels her erzeugt werden. Alternativ kann die Einreißkerbe von der Innenseite des Deckels her erzeugt erden. Eine Später auf diese Innenseite aufzubringende Kunststoffbeschichtung mag zwar die lasergravierte Kerbe füllen, was aber für die Funktion derselben unbeachtlich ist.
  • Während eine geprägte Einreißkerbe durch Materialverdrängung entsteht, wird die lasergravierte Einreißkerbe durch Materialabtrag erzeugt. Durch gezielte Steuerung des Wärmeeintrags und ggf. gezielte Kühlung durch einen von der Strahlseite oder auch der strahlabgewandten Seite auf den Dosendeckel einwirkenden Gas- oder Luftstrahl, kann zusätzlich zu dem Materialabtrag mit dem Laserstrahl eine Gefügeänderung des Materials erzielt werden. Diese Gefügeänderung kann so gesteuert werden, dass die Härte des Dosenmaterials im Bereich der Einreißkerbe zunimmt, so dass einerseits eine hohe Festigkeit aber aufgrund erhöhter Sprödigkeit auch eine verbesserte Einreißbarkeit bzw. Aufreißbarkeit gegeben ist.
  • Durch geeignete Beeinflussung des Laserstrahls kann die Querschnittsform der Einreißkerbe wunschgemäß erzeugt werden. Vorzugsweise hat der Querschnitt die Form einer Dreiecknut. Vorzugsweise weist diese einen (konkav) gerundeten Boden auf. Außerdem gehen die Flanken der Einreißkerbe vorzugsweise an (konvex) gerundeten Kanten in die Flachseiten des Dosendeckels über. Zur Beeinflussung der Querschnittsform der Einreißkerbe ist es möglich, die Fokussierung des Laserstrahls zu beeinflussen. Z. B. kann die Größe des Brennflecks während des Graviervorgangs oszillieren. Auch kann die Position des Laser-Fokus entlang der Strahlrichtung z. B. oszillierend verändert werden. Auch ist es möglich, den Laserbrennfleck quer zur Längsrichtung der Einreißkerbe oszillierend zu bewegen. Es ist möglich, den Materialabtrag bei der Erzeugung der Einreißkerbe in einem Schritt oder mehrschrittig in einem mehrschichtigen Materialabtragverfahren auszuführen.
  • Es wird als zweckmäßig angesehen, die Umformstation des Werkzeugs, in der die Lasergravur stattfindet, so auszubilden, dass das Material des Deckels in Nachbarschaft der zu erzeugenden Einreißkerbe zwischen entsprechenden Druckflächen des Werkzeugs fest eingespannt ist. Auf diese Weise ist die Position des Dosendeckels bezüglich der Strahlrichtung des Laserstrahls sehr genau festgelegt. Der Laserstrahl kann deshalb mit kurzem Fokusbereich arbeiten. Außerdem kann es durch die präzise Positionierung des Deckels möglich werden, die Einreißkerbe mit definierten Querschnittsformen, insbesondere gerundeten Flanken, zu versehen. Insbesondere wenn die Einreißkerbe an der Deckelaußenseite angebracht ist, können so dem späteren Benutzer zugewandte scharfe Kanten am Rand der Einreißkerbe weitgehend vermieden werden.
  • Das erfindungsgemäße Presswerkzeug enthält einen Laserkopf, der mit Mitteln versehen ist, um seinen Laserbrennfleck entlang der Kontur der beim Öffnen des Dosendeckels zu erzeugenden Risslinie zu führen. Der Betrieb des Laserkopfs ist dabei auf das Öffnen und Schließen des Presswerkzeugs synchronisiert. Vorzugsweise ist die Synchronisierung so getroffen, dass die Mittel (Antriebe), mit denen der Laserbrennfleck entlang der gewünschten Kontur geführt wird, nur dann in Betrieb sind, wenn das Presswerkzeug ruht. Bei besonders schnell laufenden Pressen und Presswerkzeugen kann an der Gravierstufe des Presswerkzeugs ein z. B. federnd gelagerter Halter vorgesehen sein, der den Dosendeckel schon vor Erreichen des unteren Totpunkts berührt und dann bei weiterlaufendem Stößel gegen den ruhenden Werkzeugteil festklemmt. Während des so gewonnen Zeitraums ist die Lasergravur möglich.
  • Es ist auch möglich, die entsprechende Werkzeugstufe, in der der Dosendeckel der Lasergravur unterworfen wird, offen zu lassen. In diesem Fall wird der Dosendeckel von der Werkstücktransporteinrichtung nur in eine Aufnahme des Unterwerkzeugs eingelegt. Die Gravur kann stattfinden, während der Stößel seinen Hub vollführt.
  • Ist der Laserkopf im bewegten Werkzeugteil angeordnet, werden die Laserstrahlen vorzugsweise über eine Spiegelstrecke in den Laserkopf eingespiegelt, die die Verbindung zu dem außerhalb des Presswerkzeugs angeordneten Laser herstellt. Die Spiegelstrecke ist vorzugsweise parallel zur Bewegungsrichtung des Werkzeugteils orientiert.
  • Wird der Laserkopf im ruhenden Werkzeugteil angeordnet, können verschiedene Mittel zur Einleitung von Licht in den Laserkopf herangezogen werden, insbesondere auch faseroptische Mittel. Als Laser kommen CO2-Laser, YAG-Laser oder auch faseroptische Laser in Frage.
  • Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Zeichnung, der Beschreibung oder von Unteransprüchen. Es zeigen:
  • 1 ein Presswerkzeug in aufs äußerste schematisierter Darstellung,
  • 2 den oberen Teil des Presswerkzeugs nach 1 in schematisierter Stirnansicht,
  • 3 einen Dosendeckel mit daran angebrachter Gravur, in schematisierter Draufsicht,
  • 4 einen Ausschnitt des Laserkopfs und des Werkzeugs beim Gravurvorgang in schematisierter Darstellung,
  • 5 den Dosendeckel in einer Vertikalschnittdarstellung,
  • 6 ein Detail eines Dosendeckels nach 5, nach Erzeugung der Einreißkerbe,
  • 7 den Dosendeckel nach 5 in schematisierter Draufsicht,
  • 8 aus den Einreißkerben beim Öffnen des Dosendeckels entstandene Risslinien in schematisierter Darstellung,
  • 9 ein abgewandeltes Presswerkzeug zur Herstellung von Dosendeckeln in schematisierter Darstellung,
  • 10 ein Detail eines mit dem Werkzeug nach 9 hergestellten Dosendeckels in vergrößerter Vertikalschnittdarstellung,
  • 11 die Stelle des Dosendeckels nach 10 beim Öffnen des Deckels,
  • 12 die Herstellung eines Dosendeckels mit lasergravierter Einreißkerbe und gegenseitig angeordneter Rille bei der Herstellung,
  • 13 den in 12 während der Herstellung veranschaulichten Dosendeckel nach dem Aufreißen und
  • 14 eine Ausschnittsansicht des Dosendeckels mit doppelt konturierter Einreißkerbe
  • In 1 ist ein Presswerkzeug 10 veranschaulicht, das zur Herstellung von Dosendeckeln 11 dient, wie er beispielsweise schematisch in 3 veranschaulicht ist. Das Presswerkzeug 10 ist beispielsweise in einer Presse zwischen einem Pressentisch 12 und einem Stößel 13 angeordnet. Es umfasst einen ersten oder unteren Werkzeugteil 14 (Unterwerkzeug), sowie einen zweiten oder oberen Werkzeugteil 15 (Oberwerkzeug). Bei dem Presswerkzeug 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Stufenwerkzeug mit mehreren Umformstufen 16, 17, 18, 19. Diesen Werkzeugstufen sind unterschiedliche Umformoperationen zugeordnet, die auszuführen sind, um aus einem ebenen Blech den gewünschten Dosendeckel 11 herzustellen, wie er z. B. auch aus den 5 und 7 im Vertikalschnitt bzw. in Draufsicht hervorgeht. Dargestellt ist in den 3, 5 und 7 jeweils beispielhaft ein Deckel einer Getränkedose, wobei jedoch auch andere Dosendeckel, wie beispielsweise Deckel von Fischkonserven, auf die erfindungsgemäße Weise in dem Presswerkzeug 11 hergestellt werden können.
  • An den einzelnen Werkzeugstufen 1619 sind im unteren Werkzeugteil 14 und dem oberen Werkzeugteil 15 jeweils zueinander komplementäre Formen ausgebildet, um bei einer Bewegung des Stößels 13 entlang durch den Pfeil 20 vorgegebenen Richtung auf den unteren Werkzeugteil 14 zu und von diesem weg die gewünschten Umformoperationen auszuführen.
  • Eine der Werkzeugstufen, hier die Werkzeugstufe 18, enthält einen Laserkopf 21, der dazu dient, an dem Dosendeckel 11 eine Einreißkerbe 22 auszubilden. Zu dieser gehören zumindest eine, vorzugsweise zwei zueinander parallele abschnittsweise gekrümmte Einreißlinien 23, 24, die jeweils als Laserkerben hergestellt sind. Sie können in einem Zuge zusammenhängend als eine Linie oder auch an den Enden untereinander unverbunden, also getrennt ausgebildet sein.
  • Zur Herstellung der Einreißkerbe 22 ist der im Ausführungsbeispiel nach 1 im Oberwerkzeug 15 untergebrachte Laserkopf 21 vorgesehen. Er umfasst Mittel 25, die dazu eingerichtet sind, den Laserstrahl 26 entlang der gewünschten Kontur zu führen, um die Einreißkerbe 22 zu erzeugen. Der Laserstrahl 26 ist dabei auf einen Brennfleck oder Brennpunkt 27 fokussiert, der den Dosendeckel 11 trifft.
  • Wie 4 veranschaulicht, gehören zu dem Mittel 25 ein oder mehrere Spiegel 28, 29, die jeweils um eine Achse schwenkbar gelagert sind. Zum gezielten Verdrehen des jeweiligen Spiegels 28, 29 dient jeweils ein entsprechender Stellantrieb 30, 31. Die Drehachsen der beiden Spiegel 28, 29 stehen quer zueinander. Weiter können nicht weiter veranschaulichte Strahlfokussierungsmittel, wie z. B. ruhende oder bewegte Linsen vorgesehen sein.
  • 4 veranschaulicht einen Ausschnitt aus den Presswerkzeug 10 in der Werkzeugstufe 18. Das Unterwerkzeug 14 und das Oberwerkzeug 18 weisen jeweils Klemmflächen 32, 33 auf, zwischen denen der Dosendeckel 14 bei geschlossenem Presswerkzeug 10 festgehalten ist. Zumindest das den Laserkopf 21 enthaltende Werkzeug, im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Oberwerkzeug, weist einen Durchbruch 34 auf, der breiter ist als die gewünschte Einreißkerbe 22 und ihrer Kontur folgt. Der Durchbruch 34 gewährt dem Laserstrahl 26 Zugang zu dem Dosendeckel 11, während dieser zwischen den Klemmflächen 32, 33 festgehalten ist.
  • Optional kann auch das Unterwerkzeug 14 mit einem ähnlichen Durchbruch 35 versehen sein. Dieser kann genutzt werden, um den Dosendeckel 11 gezielt zu kühlen, beispielsweise durch einen Flüssigkeitsstrahl oder einen Gasstrahl.
  • In 2 ist noch schematisch veranschaulicht, wie der Laserkopf 21 mit Laserlicht versorgt wird. Vorzugsweise erfolgt dies beim vorliegenden Ausführungsbeispiel über eine Spiegelstrecke 36, die einen längenveränderlichen Lichtweg 37 aufweist, der parallel zu der durch den Pfeil 20 markierten Bewegungsrichtung des Stößels 13 orientiert ist.
  • Mit dem insoweit beschriebenen Presswerkzeug 10, wird der in 5 veranschaulichte Dosendeckel wie folgt hergestellt:

    Ein entsprechender Rohling, z. B. in Gestalt eines ebenen Blechs oder eines anderweitigen Vorformlings, wird im Presswerkzeug 10 zugeführt. Nicht weiter veranschaulichte Transfermittel stellen dabei sicher, dass das Werkstück, d. h. der im entstehenden begriffene Dosendeckel, von Werkzeugstufe 16, 17, 18 zu jeweils nachfolgenden Werkzeugstufe 17, 18, 19 usw. weiter getaktet wird. Im Transportakt öffnet und schließt das Presswerkzeug 10, indem der obere Werkzeugteil 15 jeweils auf den unteren Werkzeugteil 14 zu und von diesem weg bewegt wird.
  • Es wird z. B. in der Werkzeugstufe 16 eine Vorprägung vorgenommen. In der Werkzeugstufe 17 kann eine Struktur zur Anbringung eines zentralen Niets 38 (siehe 7) ausgebildet werden, während in der Werkzeugstufe 18 die Einreißkerbe 22 ausgebildet wird. Dazu wird der Brennpunkt 27 des Laserstrahls 26 durch die Spiegel 28, 29 so über den Dosendeckel 11 geführt, dass er der Kontur der gewünschten Einreißkerbe folgt. Er wird vorzugsweise nacheinander entlang der Einreißlinien 23, 24 geführt. Die entstehende Einreißkerbe 22 kann, wie dargestellt, doppelt oder alternativ auch einfach ausgebildet werden. Sie bildet eine lokale, eng begrenzte Vertiefung, die eine Sollbruchlinie bildet.
  • 6 veranschaulicht die beiden Einreißlinien 23, 24 der Einreißkerbe 22 im unversehrten Zustand. Wird der von der Einreißkerbe 22 umgrenzte Bereich des Dosendeckels durch einen Öffner nach innen gedrückt, reißt der Dosendeckel 11 entlang mindestens einer der Linien 23, 24 auf, so dass sich die Risslinie 39 bildet. Vorzugsweise wird dabei ein schmaler Streifen 40 des Dosendeckels 11 von dem nach innen schwenkenden von der Risslinie 22 umgebenen Teil 41 des Dosendeckels nach innen gebogen, wie es 8 darstellt. Der nach innen in den Doseninnenraum hinein abgewinkelte Abschnitt 40 hängt an der äußeren Linie 23 und bildet für einen Benutzer eine gerundete nicht scharfe Kante, so dass dieser direkt aus der Dosen trinken kann. Die möglicherweise scharfkantige Riss- oder Bruchkante 42, die an der Risslinie 39 entstanden ist, weist in den Doseninnenraum.
  • Durch die Herstellung der Einreißkerbe 22 im Laserabtrageverfahren kann das Material des Dosendeckels 11 eine Gefügeveränderung erfahren, die beispielsweise zur Härtung desselben und zu einer gewissen Versprödung führt. Falls dies gewünscht ist, beispielsweise um das Aufreißen des Dosendeckels 11 zu erleichtern, können die Prozessparameter anhand der Strahlfokussierung der Einwirkungsdauer sowie der Strahlführung, d. h. der Bewegungsgeschwindigkeit des Brennpunkts 27 und ggf. einer zusätzlichen Kühlung des Dosendeckels 11, wie gewünscht eingestellt werden. Das Material des Dosendeckels kann im Bereich der Einreißkerbe 22 lokal thermisch gehärtet sein.
  • 9 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform des Presswerkzeugs 10. Bei diesem Presswerkzeug 10 ist der Laserkopf 21 im unteren Werkzeugteil 14 untergebracht. Die Werkzeugstufe 18 kann an dem Oberwerkzeug 15 starr ausgebildet oder wie in 9 symbolisch angedeutet, mit einem nachgiebig gelagerten Werkstückhalter 43 versehen sein.
  • Dieser kann auf dem Unterwerkzeug 14 bzw. dort gelagertem Dosendeckel aufsetzen, bevor das Presswerkzeug 10 ganz geschlossen ist, und dann über Federmittel 44 an dem Oberwerkzeug 15 abgestützt sein. Sobald der Werkstückhalter auf dem Dosendeckel aufsetzt, befindet sich dieser sicher in Ruhe, so dass mit dem Laserkopf 21 die gewünschte Lasergravur durchgeführt, also die Einreißkerbe 22 erzeugt werden kann. Die dazu zur Verfügung stehende Zeit ist durch die bewegliche Lagerung des Werkstückhalters 43 größer als die eigentliche Schließzeit, bei der das Presswerkzeug 10 ganz geschlossen ist. Auf diese Weise ist die Laserbearbeitung des Dosendeckels auch bei sehr schnell laufenden Pressen selbst dann möglich, wenn relativ lange Einreißkerben 22 zu erzeugen sind. Alternativ kann auf eine obere Werkzeugform in der Werkzeugstufe 18 auch verzichtet werden, so dass der Dosendeckel für die gesamte Zeit zwischen zwei Transferschritten mit dem Laser bearbeitet werden kann, solange er in dem Werkzeug ruhend liegt.
  • Wenn die Einreißkerbe 22 von dem im Unterwerkzeug 14 angeordneten Laserkopf 21 erzeugt wird, entsteht sie an der Deckelinnenseite, die später dem Doseninnenraum zugewandt ist. Dies veranschaulicht 10. 11 veranschaulicht die gleiche Stelle des Dosendeckels 11 beim Öffnen. Wiederum wird der Abschnitt 40 an der zum Bereich 41 benachbarten Linie aufgerissen. Die hier entstehende Risslinie 39 mag scharfkantig sein. Sie ist jedoch nach innen zum Doseninnenraum hin gewandt und stellt somit keine Verletzungsgefahr dar.
  • Es ist auch möglich, die Herstellung der Einreißkerbe 22 mittels Laserstrahl 26 mit dem Prägen einer Rille 45 auf der jeweils anderen Seite des Dosendeckels 11 zu kombinieren, wie es in 12 veranschaulicht ist. Dort ist in einem der Werkzeugteile 14, 15, beispielsweise im oberen Werkzeugteil 15, eine Prägerippe 46 ausgebildet, die der Kontur der Risslinie folgt. Sie ist, anders als die früher zum Herstellen der Einreißkerbe genutzte Prägerippe, weniger scharfkantig, sondern eher sanft gerundet. Somit ist der Verschleiß an diese Prägerippe vernachlässigbar gering. Jedoch führt sie zu einer Materialverdrängung, die zu einer lokalen Verfestigung des Dosendeckels 11 führen kann, wenn diese gewünscht ist. Außerdem kann die Rille 45, wie 13 zeigt, dazu genutzt werden, die scharfe Bruchkante 42 von der Außenfläche des Dosendeckels 11 wegzubringen. Dies kann Bedeutung haben, wenn die Risslinie 22 nicht als Doppellinie sondern nur als einfache Linie ausgebildet ist.
  • Es sind weitere Verfahrensverfeinerungen möglich. Beispielsweise kann das Laserabtrageverfahren zur Herstellung der Einreißkerbe 22 so geführt werden, dass eine Einreißkerbe mit gerundeter Kontur entsteht. Dazu kann der Laserstrahl zusätzlich zur Längsbewegung entlang der gewünschten Kontur quer bewegt werden, wie in 14 durch den Pfeil 47 angedeutet ist. Zusätzlich oder alternativ kann eine wechselnde Strahlfokussierung genutzt werden, beispielsweise indem die Fokussierung des Laserstrahls während des Beareitungsfortschritts schnell und fortwährend zwischen zwei verschiedenen Werten oszilliert oder variiert wird. Diese und ähnliche Maßnahmen, wie z. B. die Anwendung eines Objektivs mit besonders kurzer Brennweite, können getroffen sein, um der Einreißkerbe 22 an der später dem Nutzer zugewandten Oberseite 48 keine scharfen Kerbenränder zu bieten.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Einreißkerben 22 an Dosendeckeln 11 wird der Dosendeckel 11 im Presswerkzeug 10 einer Lasergravur unterzogen, im Verlauf derer die gewünschte Einreißkerbe 22 erzeugt wird. Der Laserabtrageprozess erfolgt vorzugsweise bei geschlossenem Pressewerkzeug 10 im Verlauf einer Zeitspanne von weniger als 30 ms. Während dieser Zeit wird der Brennfleck 27 des Laserstrahls 26 über die gesamte gewünschte Kontur der Einreißkerbe 22 geführt, so dass eine vorzugsweise ununterbrochene rillenartige oder nutartige Vertiefung erzeugt wird.
  • Durch die Anwendung der Lasergravur im Presswerkzeug kann der mechanische Verschleiß des Presswerkzeugs und der Presse minimiert und auf diese Weise die Standmenge erhöht werden. Insbesondere ist die Erzeugung von Dosendeckeln mit gleich bleibend hoher Qualität sichergestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Presswerkzeug
    11
    Dosendeckel
    12
    Pressentisch
    13
    Pressenstößel
    14
    Unterer Werkzeugteil
    15
    Oberer Werkzeugteil
    16–19
    Werkzeugstufen
    20
    Pfeil
    21
    Laserkopf
    22
    Einreißkerbe
    23
    Linie
    24
    Linie
    25
    Mittel
    26
    Laserstrahl
    27
    Brennpunkt
    28
    Erster Spiegel
    29
    Zweiter Spiegel
    30
    Erster Stellantrieb
    31
    Zweiter Stellantrieb
    32
    Klemmfläche
    33
    Klemmfläche
    34
    Durchbruch im Oberwerkzeug
    35
    Durchbruch im Unterwerkzeug
    36
    Spiegelstrecke
    37
    Lichtweg
    38
    Niet
    39
    Risslinie
    40
    Abschnitt
    41
    Bereich
    42
    Bruchkante
    43
    Werkstückhalter
    44
    Federmittel
    45
    Rille
    46
    Prägerippe
    47
    Pfeil
    48
    Oberseite

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung von Dosendeckeln (11), insbesondere Getränkedosendeckel, wobei das Verfahren mindestens einen, in einem Umformwerkzeug (10) ablaufenden plastischen Umformschritt eines Dosendeckels (11) enthält, wobei das Umformwerkzeug (10) zwei Werkzeugteile (14, 15) aufweist, von denen wenigstens eines bewegt ist, um die Umformung des Dosendeckels (11) auszuführen, wobei in dem Umformwerkzeug (10) mittels eines Laserstrahls (26) eine Einreißkerbe (22) in den Dosendeckel (11) eingebracht wird, die die Kontur einer beim Öffnen des Dosendeckels (11) zu erzeugenden Risslinie (39) vorgibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einreißkerbe (22) als Liniengravur ausgebildet wird, die mit einem Laserstrahl (26) abgefahren wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Einreißkerbe (22) eine Rille mit gerundeten Flanken erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einreißkerbe (22) auf einer Deckelaußenseite (48) angebracht wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einreißkerbe (22) auf einer Deckelinnenseite angebracht wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Deckelaußenseite (48) entlag der Einreißkerbe (22) eine rillenartige Vertiefung (46) eingeprägt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Risslinie (39) zwei im Abstand nebeneinander her führende Einreißkerblinien (23, 24) vorgesehen werden.
  8. Presswerkzeug zur Herstellung von aufreißbaren Dosendeckeln (11), mit einem ersten Werkzeugteil (14) und mit einem zweiten Werkzeugteil (15), die zueinander komplementäre Formen aufweisen, um zwischen einander einen Blechrohling in einem oder in mehreren Arbeithüben zu einem Dosendeckel (11) umzuformen, mit einem Laserkopf (21), der in einem der Werkzeugteile (14, 15) angeordnet und dazu eingerichtet ist, an dem Dosendeckel (11) einen Laserbrennfleck (27) zu erzeugen, und mit Mitteln (25) zur Führung des Laserbrennflecks (27) entlang der Kontur einer beim Öffnen des Dosendeckels (11) zu erzeugenden Risslinie (22).
  9. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel mindestens einen durch eine Antriebseinrichtung (31) bewegbaren Spiegel (29) umfassen.
  10. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (21) in dem ersten Werkzeugteil (15) angeordnet ist, das in Betrieb ruhend angeordnet ist.
  11. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (21) über eine Spiegelstrecke (36) an einen Laser angeschlossen ist, der außerhalb des Presswerkzeugs (10) angeordnet ist.
  12. Presswerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (21) in dem zweiten Werkzeugteil (15) angeordnet ist, das zur Umformung des Werkstücks (11) bewegt ist, und dass die Spiegelstrecke (36) parallel zu der Bewegungsrichtung (20) des Werkzeugteils (15) angeordnet ist.
  13. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Presswerkzeug (10) ein Stufenwerkzeug mit mehreren Pressenstufen (16, 17, 18) ist.
  14. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (21) an einer Stufe (18) des als Stufenwerkzeug ausgebildeten Presswerkzeugs (10) angeordnet ist, der keine Umformoperation zugeordnet ist.
  15. Presswerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserkopf (21) an einer Stufe (18) des als Stufenwerkzeug ausgebildeten Presswerkzeugs (10) angeordnet ist, der eine Umformoperation zugeordnet ist.
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