Getränkedose zusammen drücken - Kraftaufwand?
Wie viel Kraft ist nötig, um den makierten Bereich der Dose in Richtung der Pfeile zusammen zu quetschen? Leider finde ich dazu nichts. Kann man das irgendwie berechnen?
Es handelt sich um eine handelsübliche Getränkedose.
1 Antwort
Da Getränkedosen weit mehr Druck von innen als von außen aushalten müssen, dürften sie auch daraufhin konstruiert sein.
Für den genannten Fall würde ich wohl mit finiten Elementen rechnen - man braucht allerdings die Dicke des Deckels und des Falzrings. (Auf diese Weise ist höchstwahrscheinlich auch berechnet worden, wie man die Dose gegen Druck von innen stabilisiert.)
Da das Loch im Deckel (oder bei ungeöffneter Dose die Sollbruchstelle) gut abgerundet ist, dürfte es weit schwerer sein, die Fläche des Deckels zu zerreißen (was für eine Verformung des Umfangrings in seiner Ebene nötig ist) als den Ring nach oben und unten zu verbiegen.
Damit brauchen wir v. a. die Kraft, die nötig ist, die Schräge der Dose zu knicken. (Und dazu müssen wir vermutlich die Größen der finiten Elemente etwas variieren.)
Vermutlich kann man dazu erst einmal annehmen, dass die Kraft, die man seitlich auf den Deckel ausübt, dieselbe ist, mit der der Deckelring an der Fläche des Deckels zieht.
Am ehesten wird der Deckel in der Mitte reißen, dort, wo das Loch ist, und zwar quer zum Loch, d. h. man muss in Längsrichtung des Loches drücken.
Dann muss man noch wissen, wie zugfest das Material ist und wie dick der Deckel ist. Der Deckel ist entweder aus Aluminium, wie der "Mantel" der Dose, oder aus Stahl. Vermutlich reicht es aus, erst einmal das Stück zwischen den beiden Schwachstellen (aufgerissenes Loch und Loch für den Niet) zu zerreißen, der Rest folgt dann von allein. Oder sogar nur das Stück zwischen den dünneren Stellen - oft ist um das Loch herum noch eine Linie, wo das Blech noch einmal etwas dünner ist.
Jetzt hab ich mich blöderweise verklickt. Also der Ring soll quasi gegeneinander gedrückt werden, so dass aus dem Kreis ein Oval wird. Wir machen das öfters mal als Herausforderung und ein Kollege schafft das, so dass das Metall im Deckel sogar zerreist. Und wüsste halt gerne, welche Kraft das benötigt.
Die Dose ist dazu natütlich geöffnet und leer.