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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Metallgefässes mit einem einstückig an den Mantel angeformten sich radial nach innen erstreckenden und eine umlaufende Rille aufweisenden Rand, der in seinem radial innersten Bereich in Richtung des Behälterinneren umgeschlagen ist, sowie Werkzeuge zur Durchführung dieses Verfahrens.
Durch die US-PS Nr. 2, 084, 084 wurde eine zylindrische Dose bekannt, deren oberer Rand nach aussen ausgekröpft, nach innen in einem Bogen nach unten umgeschlagen und noch einen schräg verlaufenden Abschnitt in eine nach oben offene umlaufende Rille übergeht, deren radial innere Wand im wesentlichen zylindrisch verläuft und mit einem nach innen umgeschlagenen Bördel endet.
Diese Ausbildung des oberen Randes weist den Nachteil auf, dass seine Herstellung sehr kompliziert ist und in verschiedenen Phasen seiner Herstellung nicht gegen ein genau definiertes Widerlager gearbeitet werden kann, wodurch Ungenauigkeiten unvermeidlich werden und ein dichter Verschluss der Dose mit einem Steckdeckel nicht mehr gewährleistet werden kann. Dies dürfte im bekannten Falle auch nicht angestrebt werden, da am Grund der umlaufenden Nut Schlitze angeordnet sind. Ausserdem ergibt sich durch den nach oben gerichteten freien Abschnitt des Randes eine relativ geringe Steifigkeit. Aus diesem Grunde lässt sich eine genügende Klemmung zwischen Deckel und Rand der Dose nur mittels einer aufwendigen Deckelkonstruktion erreichen, die ein Umgreifen des Bördels des nach oben gerichteten freien Endes des Randes ermöglicht.
Bei den auf dem Markt befindlichen Dosen werden jedoch meist der Mantel und ein Randabschluss getrennt hergestellt, wobei der letztere dem Mantel aufgefalzt wird. Es handelt sich hier um Massenware. Nachteilig hieran ist, dass der Pressrand gesondert hergestellt werden muss, der Mantel gesondert hergestellt werden muss, beide Teile miteinander verbunden werden müssen und dafür gesorgt werden muss, dass der Falz zwischen Mantel und Pressrand auch für sehr flüchtige Stoffe über viele Jahre hinweg dicht ist. Insbesondere letzteres ist aber nur schwer zu bewerkstelligen.
Ziel der Erfindung ist es ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, welches die Herstellung eines Metallgefässes auf einfachste Weise erlaubt, das mit einem einfach geformten Einsteckdeckel sicher und dicht verschlossen werden kann.
Erfindungsgemäss wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass ein rechteckiger Blechzuschnitt zu einem Zylinder gerollt und die aufeinanderliegenden Ränder des Zuschnittes verschweisst werden, und danach der obere Randbereich des Zylinders radial nach innen in eine senkrecht zur Mantelachse stehende Ebene umgebogen wird, wonach die umlaufende Rille in den radial nach innen umgebogenen Rand eingedrückt und gleichzeitig der radial innerste Bereich dieses Randes axial nach innen umgebogen wird.
Dadurch wird es möglich, den Rand des Metallgefässes auf einfache Weise herzustellen, wobei sich durch das nach innen umgeschlagene freie Ende des Randabschnittes und die eingedrückte umlaufende Nut ein hohes Mass an Steifigkeit des Randabschnittes ergibt und mit einem einfach geformten Einsteckdeckel das Auslangen gefunden wird. Durch diese Ausbildung des Randabschnittes ist es auch möglich, bei seiner Herstellung stets gegen definierte, durch ein Werkzeug gebildete Widerlager arbeiten zu können.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der obere Randbereich des Zylinders vor dem Umbiegen in eine senkrecht zur Mantelachse stehende Ebene nach aussen aufgeweitet wird und der Rand in axialem Abstand vom Beginn der Aufweitung radial nach innen umgebogen wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es ein Werkzeug zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorzuschlagen. Es wird daher ein Werkzeug für das radial nach innen gerichtete Umbiegen des oberen Randbereiches des Metallgefässes vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass es einen Ausweitungszylinder aufweist, der axial beweglich ist und selbst radial bewegliche, geformte Segmente besitzt, die bei ihrer Ausweitung ausser der allenfalls profilierten Mantelgestalt auch den oberen Rand ziehen.
Weiters wird ein Werkzeug für die Bildung der umlaufenden Rille und der Randumbiegung vorgeschlagen. Dieses Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine ringförmige Matrize aufweist, welche eine ringförmige Erhöhung besitzt, die mit einem in das Metallgefäss eindringenden
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Arbeitskopf mit expansionsfähigen, das Gegenprofil zur Erhöhung aufweisenden Abschnitten zusammenarbeitet und zur und gegen die genannte gegenformgebende Matrize ziehbar ist, wobei ein den Ringraum zwischen Matrize und Arbeitskopf durchsetzender, an dem radial einwärts abstehenden Rand des Metallgefässes angreifender Ringstempel angeordnet ist, gegenüber welchem Matrize und Arbeitskopf axial relativ bewegbar sind.
Mit diesen Werkzeugen, die auf einfache Weise miteinander kombiniert sein können, ist es möglich das erfindungsgemässe Verfahren auf einfache Art und Weise durchzuführen, wobei die Verformung des Rohlings stets durch ein gegen ein Widerlager gerichtetes Pressen erfolgt, wodurch ein hohes Mass an Genauigkeit des fertigen Gefässes erreicht wird.
Die Erfindung wird nunmehr im Vergleich zum Stand der Technik beschrieben. In den Zeichnungen zeigen : Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des oberen Randes eines Eimers, wie er bekannt ist, Fig. 2 im gleichen Massstab wie Fig. 1 einen bekannten Deckel zum Verschliessen des Eimers nach Fig. 1, Fig. 3 eine ganze, teilweise geschnittene Seitenansicht des erfindungsgemässen Eimers, der mit dem Deckel von Fig. 2 geschlossen wird, und die Fig. 4 bis 15 die einzelnen aufeinanderfolgenden Phasen der Herstellung eines Gefässes entsprechend der Erfindung.
Entsprechend dem Stand der Technik werden Eimer so gebildet, dass der obere Rand des Mantels --B-- mit einem einzusetzenden Ring --A-- mittels eines nach aussen umgeschlagenen Falzes beider Ränder-l-verbunden werden muss, wobei verzinntes Blech oder anderes Material verwendet wird. Der Ring --A-- weist die bekannte Form mit einer Vertiefung --2-- und einem Umschlag nach unten --3-- auf, der vorzugsweise in leicht konischer Form nach unten weist, um so einen bekannten Deckel im Falz aufzunehmen, der in Fig. 2 dargestellt ist.
Nach der bekannten Technik musste der Ring --A-- separat hergestellt und in den ebenfalls separat hergestellten Mantel --B-- eingesetzt werden.
In Fig. 3 ist ein erfindungsgemässer Eimer dargestellt, dessen Boden --C-- entsprechend der bekannten Technik ebenfalls separat hergestellt und nachträglich in den Mantel --B oder B'-eingesetzt ist. Diese Lösung ist jedoch für die Erfindung nicht von Interesse, da der Mantel --B oder B'-mit dem Boden-C-als integraler Teil durch Tiefziehen hergestellt werden kann, was von den Besonderheiten des verwendeten Materials und dem Herstellungsverfahren abhängt. Es ist ausserdem ersichtlich, dass diese, das Gebiet der Erfindung nicht betreffende Lösung zumindest ein verstärktes tiefziehfähiges Feinblech verlangt und ausserdem zwangsweise eine spezielle Formgebung und einen meist sehr teuren Tiefziehprozess mit grossem Abfall erfordert, weshalb auch heute noch meist Dosen und Eimer der Einfachheit halber mit eingesetztem Boden-C-hergestellt werden.
Nach Fig. 3 weist der Mantel --B-- eine Verstärkungsrippe --4-- auf, die allerdings je nach Funktion und Art des Gefässes nicht immer erforderlich ist.
Als wesentlich aber ist aus Fig. 3 zu entnehmen, dass der obere Rand --5-- des Mantels --B-- seinem Umriss nach mit der Form des Ringes-A-von Fig. l übereinstimmt, wobei nach einer Wölbung --6-- nach aussen ein Umschlag nach innen mit einer Vertiefung --7-- folgt und zum Abschluss ein Umschlag --8-- nach unten, wie dies auch der Ring-A-von Fig. l zeigt, so dass ein üblicher Deckel z. B. gemäss Fig. 2 dicht schliessend aufgesetzt werden kann. Gemäss dem Ausführungsbeispiel wird der in Fig. 3 dargestellte Eimer in folgenden in den Fig. 4 bis 13 veranschaulichten Arbeitsgängen hergestellt :
Die Fig. 4 zeigt perspektivisch einen Stapel quadratischer Bleche oder Feinbleche zur Herstellung des Mantels von Fig. 3.
Fig. 5 zeigt, wie die Bleche mit einer Walzmaschine gerollt werden, um den Zylinder nach Fig. 6 zu erhalten.
Fig. 7 stellt die durch Rollnahtschweissen der Ränder gewonnene, oben und unten offene Zylinderform dar.
Fig. 8 zeigt den so gebildeten Mantel aufgesetzt auf ein durch einen Zylinder --9-- gebildetes Ausweitungsgesenk mit separaten Ausweitungssegmenten --10-- in Form von Längsabschnitten, welche sich in bekannter Technik bei der Betätigung des Zylinders --9-ausdehnen und so dem Eimer die im allgemeinen übliche umgekehrte konische Form geben, wobei im Sockelbereich eine ringförmige Matrize mit ringförmiger Rille --11-- vorgesehen ist, in
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welche der untere Rand des Mantels-B'-eingesetzt wird.
Die Werkzeuge und die Bewegung der Ausweitungssegmente sind zusammen mit dem tragenden Zylinder --9-- dazu bestimmt, gleichzeitig mit der Ausweitung das Zurückgehen der Ausweitungssegmente --10-- nach unten zu bewirken, so dass nach der in Fig. 9 dargestellten radialen Bewegung der Ausweitungssegmente --10-- mit der Formung des Mantels-B'-und dem nachfolgenden Zurückziehen des unteren Randes in die ringförmige Rille --11-- von Fig. 9 der untere Umschlag --12-- nach aussen gebildet wird. Der Mantel-B'-ist hoher als die Ausweitungs- segmente --10-- von Fig. 8. Der nach oben überstehende Teil des oberen Randes --5-- des Man- tels-B'-wird deshalb und dabei nach innen gebogen, wie dies Fig. 10 vergrössert darstellt.
Nach Beendigung des in Fig. 9. dargestellten Arbeitsganges und nach Zurückziehen der Ausweitungssegmente --10-- in ihre Ausgangslage wird der Mantel-B'-entnommen und umgekehrt auf ein weiteres Werkzeug einer Maschine --13-- aufgesetzt, die eine abwärts bis zu einem Anschlag bewegliche ringförmige Matrize --14-- mit einer ringförmigen Hochwölbung -14'-- besitzt, welche komplementär zu der nach innen gerichteten Vertiefung --7-- des Randes --5-des Mantels-B'-gebildet ist, wobei zentral und koaxial zur Matrize --14-- ein Arbeitskopf --15-- vorgesehen ist, der entgegengesetzt zur Hochwölbung --14'-- geformte Abschnit- te --16-- trägt. Diese können ringförmig radial auswärtsbewegt und mit dem Kopf --15-- nach unten zur Matrize --14-- abgesenkt werden.
Im Ringraum zwischen der Matrize --14-- und dem Kopf --15-- ist koaxial zu beiden ein Hohlzylinder --20-- ortsfest angeordnet. Dies zeigt Fig. 12 für den Arbeitsgang der Formgebung des Randes --5-- und noch besser und vergrössert die Fig. 13. Dabei führt der Kopf --15-- mit den Abschnitten --16-- folgende Bewegungen aus : Aufwärtsbewegen, radiales Auswärtsbewegen der Abschnitte --16--, Abwärtsbewegen der zur Formgebung des Randes -5-- ausgefahrenen Abschnitte --16-- nach unten zur Matrize --14--, so dass die Vertiefung --7-- geformt wird. Matrize --14-- und Abschnitte --16-- bewegen sich dabei gemeinsam mit dem dazwischen eingespannten Rand nach unten relativ zum feststehenden Hohlzylinder --20--, der mit seinem Stirnende daher den über die Matrize radial einwärts überstehenden Rand --3-- axial umbiegt.
Danach erfolgt erneut die Aufwärtsbewegung des Werkzeuges und die radiale Rückführung der Abschnitte -16-- wonach der endgültig geformte Mantel-B'- herausgenommen wird.
In diesen Mantel wird gemäss Fig. 14 in bekannter Technik der Boden eingesetzt, und gemäss Fig. 15 werden noch die Beschläge --17-- für das Einhängen des Eimerbügels --18-- an- gelötet und der Deckel --19-- eingesetzt, welcher gemäss Fig. 2 ausgebildet sein kann. Die Form des so hergestellten Eimers ist in Fig. 3 dargestellt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Metallgefässes mit einem einstückig an den Mantel angeformten, sich radial nach innen erstreckenden und eine umlaufende Rille aufweisenden Rand, der in seinem radial innersten Bereich in Richtung des Behälterinneren umgeschlagen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein rechteckiger Blechzuschnitt zu einem Zylinder gerollt und die aufeinanderliegenden Ränder des Zuschnittes verschweisst werden, und danach der obere Randbereich des Zylinders radial nach innen in eine senkrecht zur Mantelachse stehende Ebene umgebogen wird, wonach die umlaufende Rille in den radial nach innen umgebogenen Rand eingedrückt und gleichzeitig der radial innerste Bereich dieses Randes axial nach innen umgebogen wird.