Den Doppelfalzprozess bei der Dosenherstellung verstehen

Doppelfalz ist die Standardmethode zum Verschließen von Metallkonservendosen. Durch den Doppelfalz werden Dosenkörper und Deckel mechanisch miteinander verbunden und bilden so einen auslaufsicheren Verschluss. In der Praxis wird der umgebogene Rand des Deckels (Deckelhaken) um den Rand des Dosenkörpers (Körperhaken) gerollt, sodass drei Lagen des Deckels und zwei des Dosenkörpers miteinander verriegelt werden. Diese fünflagige Doppelfalzverbindung erzeugt einen hermetischen (luftdichten) Verschluss und schützt so konservierte Lebensmittel und Getränke vor Mikroorganismen und Luft.

Für die Beschaffung: Verlangen Sie stets Berichte über die Nahtinspektion (Dicke, Hakeneingriff, Überlappung %) – das visuelle Erscheinungsbild allein reicht nicht aus, um die hermetische Dichtheit zu gewährleisten.

Kurz gesagt, ersetzt die Doppelnahtversiegelung Löten oder Kleben und gewährleistet so, dass die Dosen beim Transport, der Lagerung und sogar der Hitzesterilisation dicht bleiben.

Querschnitt einer Aluminiumdose mit Doppelnaht, der Deckelhaken, Korpushaken, Überlappung, Nahtdicke und Dichtungsmasse zeigt. — Doppelnaht-Querschnitt mit Angabe der wichtigsten Abmessungen (Nahtdicke/-breite, Senkung) und des Hakeneingriffs für eine hermetische Abdichtung.

Doppelnaht-Operationen

Der Doppelfalzprozess an der Abfüllanlage erfolgt in mehreren Schritten. Zuerst werden Dose und Deckel durch Klemmen (Kompression) ausgerichtet. Anschließend wird die Falz in zwei Walzschritten fertiggestellt:

Erste Operation

Eine C-förmige Falzwalze greift in den Deckel ein. Sie hakt den umgebogene Rand des Deckels (Deckelhaken) ein und faltet ihn unter den Dosenkörperflansch (Körperhaken). Beim Drehen des Dosenkörpers (bzw. bei Bewegung der Walze) verriegeln sich die Haken von Deckel und Korpus. Die Haken sind nun eingerastet, die Falz ist aber noch etwas locker.

Doppelfalzverfahren, erster Arbeitsgang, Aufbau mit Falzfutter und erstem Arbeitsgang, Walzformung der ersten Hakenaufnahme — Geometrie des ersten Arbeitsgangs: Der Deckelhaken beginnt sich vor der endgültigen Kompression unter den Gehäuseflansch zu falten.

Beim ersten Arbeitsgang, dem Falzwalzenverfahren, wird die anfängliche mechanische Verriegelung zwischen Deckelhaken und Gehäusehaken während des Doppelfalzens hergestellt. — Erster Rollvorgang – Herstellung der anfänglichen Verriegelung zwischen Deckel- und Korpushaken, während die Naht noch relativ locker ist

Zweite Operation

Eine flachere Walze mit niedrigem Profil gleitet anschließend über die neu entstandene Naht und verdichtet sie. Diese letzte Walze presst die fünflagige Naht glatt an den Dosenkörper. Der Druck presst die Metallhaken fest zusammen und füllt alle Spalten mit Dichtungsmasse. Nach dem zweiten Arbeitsgang ist die Doppelnaht vollständig verriegelt und hermetisch abgedichtet.

Im zweiten Arbeitsgang wurde das Werkzeugprofil verwendet, um die fünflagige Naht zu bügeln und auf die endgültige Dicke zu komprimieren.

Im zweiten Arbeitsgang wird die Doppelnaht durch eine Nahtwalze komprimiert und gebügelt, um die endgültige Nahtdicke für eine hermetische Abdichtung zu erreichen. — Die zweite Walze komprimiert die Verriegelung, verringert den freien Raum und presst die Dichtungsmasse in Mikrohohlräume, um eine hermetische Abdichtung zu gewährleisten.

Ingenieurtipp: Die Dicke der zweiten Arbeitsnaht und der freie Raum sind kritische Kontrollpunkte. Typischer zulässiger Bereich: 1,15–1,35 mm, abhängig von Dosengröße und -material.

Wie ein Branchenleitfaden feststellt, “besteht der zweite Arbeitsschritt in der Umwandlung der losen mechanischen Verriegelung in eine feste, hermetische Einheit”.

Doppelnahtmaschinen und Werkzeuge

In Abfüllanlagen werden spezielle Doppelfalzmaschinen eingesetzt. Moderne Rotationsfalzmaschinen verfügen über mehrere Falzköpfe auf einem rotierenden Turm, wodurch Tausende von Dosen pro Minute verschlossen werden können.

Abbildung einer historischen Bliss No.12 automatischen Doppelfalzmaschine (frühes 20. Jahrhundert) — Eine Bliss No.12 Doppelfalzmaschine mit einem Kopf aus dem frühen 20. Jahrhundert – ein früher Meilenstein in der mechanisierten Dosenversiegelung.

Moderner Hochgeschwindigkeits-Drehverschließrevolver mit mehreren Verschließköpfen und Spannfuttern für Doppelverschließung — Hochgeschwindigkeits-Rotations-Doppelfalzmaschine: Mehrere Falzköpfe auf einem Revolver ermöglichen die Massenproduktion und eine gleichbleibende Nahtqualität.

Jeder Falzkopf enthält die wichtigsten Werkzeuge: ein angetriebenes Falzfutter, eine erste und eine zweite Arbeitswalze. Die präzise Ausrichtung und Stabilität dieser Komponenten sind für eine gleichbleibende Nahtqualität unerlässlich.

Nahaufnahme von Verschließfuttern und Walzen beim Verschließen von Aluminium-Getränkedosen an einer Doppelverschließmaschine mit Rotationsverschluss. Titel: Nahaufnahme des Verschließkopfes: Futter und Walzen beim Verschließen von Aluminiumdosen — Nahaufnahme des Nahtkopfes, die die Spannfutter/Walzen während der Produktion zeigt – ein wichtiges Werkzeug, das den Hakeneingriff und die Nahtfestigkeit bestimmt.

Vorteile der Doppelnaht

Hohe ZuverlässigkeitMechanisch starke, ineinandergreifende Verbindung widersteht Druck und Vakuum; dauerhafte Metall-auf-Metall-Abdichtung.
Schnell, hoher DurchsatzModerne Rotationsverschließmaschinen verarbeiten Tausende von Dosen pro Minute.
Retorten- und WärmekompatibilitätDie Kaltgleitringdichtung übersteht eine Dampfsterilisation bei 121°C ohne Beeinträchtigung.

Erinnerung zur Beschaffung: Beim Vergleich von Lieferanten sollten Sie Anbieter bevorzugen, die Daten zur Einhaltung der Nahtspezifikationen (Hakenstoß, Überlappung, Nahtspalt, Durchhang) liefern, anstatt sich nur auf visuelle Muster zu verlassen.

Häufig gestellte Fragen – Technische Fragen zum Doppelnahtverfahren

A: Industriestandards fordern üblicherweise eine Überlappung von ≥ 45–50%, abhängig von der Gehäusespezifikation. Werte unter 40% führen in der Regel nicht zu einer mangelhaften hermetischen Dichtheit bei Druck- oder Vakuumtests.

A: Verwenden Sie ein kalibriertes Nahtmikrometer oder ein Projektionsmikroskop an einem Schnittquerschnitt. Der Freiraum sollte im Allgemeinen 8–151 µT der gesamten Nahtdicke betragen, um einen Materialfluss ohne übermäßige Dichtheit zu ermöglichen.

A: Ja – ordnungsgemäß geformte Nähte halten im Normalfall vakuumverpacktem Gemüse (Vakuum von ca. 0,4–0,7 bar) und kohlensäurehaltigen Getränken (Innendruck bis zu ca. 6–7 bar) stand, sofern sie den Spezifikationen entsprechen.

A: Die Ursache liegt meist in einer verschlissenen oder falsch ausgerichteten ersten Walze, zu hohem Walzendruck oder einer fehlerhaften Spannfutterpassung. Diese Mängel beeinträchtigen die Dichtung und erhöhen das Leckagerisiko.

A: Ja – sowohl Stahl- (Weißblech/ECCS) als auch Aluminiumdosen werden doppelt vernäht, aber die Werkzeuge (Walzenprofile, Spannfutter) müssen auf die Materialstärke und -härte abgestimmt sein, um Risse oder lose Nähte zu vermeiden.

A: Mindestens alle 8–12 Produktionsstunden oder nach jedem Werkzeugwechsel. Auf Verschleißrillen, Grate oder Durchmesseränderungen außerhalb der Toleranz von 0,05 mm prüfen.

A: Lieferantenangaben zur Nahtdemontage erforderlich: Körperhaken ≥1,5 mm, Deckelhaken ≥1,8 mm, Überlappung ≥50%, Nahtspalt ≤0,12 mm, Nahtdicke innerhalb ±0,05 mm des Sollwerts.