DD294885A5

DD294885A5 - Verfahren und vorrichtung fuer die formgebung von wandabgestreckten artikeln

Info

Publication number: DD294885A5
Application number: DD90341371A
Authority: DD
Inventors: Wird Auf Antrag Nicht Genannt Erfinder
Original assignee: ��@��@��k��
Priority date: 1989-06-08
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1991-10-17
Also published as: GB2234928A; CN1036840C; CN1047817A; DK0402006T3; PH30679A; MY106004A; EP0402006B1; DE69001390D1; GB8913209D0; EP0402006A1; AU5739490A; JPH04500175A; GB2234928B; SK279495B6; WO1990014901A1; ES2051470T3; NO910470L; DE69001390T2; CA2032144A1; AU619987B2

Abstract

Ein Wandabstreckring (8, 11, 14) fuer einen Einsatz in Zusammenarbeit mit einem Stempel * um die Staerke einer Seitenwand einer Hohlform (17) zu reduzieren, die aus einem Schichtstoff aus Polyesterfolie und Aluminiumblech oder Aluminiumlegierungsblech gezogen wurde, weist eine kegelstumpfartige Eingangsflaeche (24) zum Wandabstreckring, die unter einem Winkel zwischen 1 und 4 zu einer Mittelachse senkrecht zur Ebene des Wandabstreckringes konvergiert und in einer hervorstehenden Flaeche von kurzer Laenge, gemessen auf der besagten Achse, endet, und eine divergierende Ausgangsflaeche auf, die sich von der besagten hervorstehenden Flaeche aus unter einem Winkel im Bereich von 5 bis 15 erstreckt. Der Wandabstreckring kann aus einem Material bestehen, das eine Waermeleitfaehigkeit von mehr als 50 W/m C aufweist, eingesetzt in Zusammenarbeit mit einem gleichen Wandabstreckring mit einem kleineren Durchmesser der hervorstehenden Flaeche, der vom ersten Wandabstreckring mittels eines Abstandshalters (7) in dem aus Kuehlmittel auf die Hohlform aufgebracht wird, entfernt gehalten wird. Fig. 1{Wandabstreckring; Stempel; Hohlform; Schichtstoff; Polyesterfolie; Aluminiumblech; Aluminiumlegierungsblech; Eingangsflaeche, kegelstumpfartig; Flaeche, hervorstehend; Ausgangsflaeche, divergierend; Abstandshalter}

Description

-2- 294 885 Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Dosen und gleichartigen Artikeln aus Schichtstoffen aus Polymerfolie und Blech durch Ausstanzen einer Scheibe aus dem Schichtstoffe, Ziehen einer Hohlform aus der Scheibe und Anordnen der Hohlform aus einem Stempel, der durch mindestens einen Abstreckring hindurchgeht, um die Seitenwand der Hohlform auszubreiten und zu strecken; und insbesondere, aber nicht ausschließlich Abstreckringe, die für das Abstrecken der Seitenwand von Hohlformen geeignet sind, die aus Schichtstoffen aus Polymerfolie, wie beispielsweise Polyestern, und Blech hergestellt wurden, sowie ein Verfahren für die Herstellung eines hohlen Behälters unter Verwendung eines Abstreckrings und eines damit zusammenwirkenden Stempels.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die britische Patentanmeldung, die unter der Nr.2003415A veröffentlicht wurde, beschreibt Schichtstoffe aus Polymerfolie, die an einem Blech haften, und diskutiert die Eigenschaften, die erforderlich sind, damit der Schichtstoff einen Zieh- und Abstreckvorgang übersteht. Man sagt, daß eine dieser Eigenschaften die ist, daß „er in der Lagesein wird, bei Temperaturen von etwa 204⁰C bis 232⁰C in Abhängigkeit vom speziellen Harz und in Übereinstimmung mit seinen Abbaueigenschnften zurückzufließen". Bevorzugte Schichtstoffe, die beschrieben werden, umfassen Polyvinylchlorid- oder Polypropylenfolie, die mittels eines Klebstoffes, wie beispielsweise mit Maleinsäureanhydrid modifiziertes Polypropylen, an Aluminium oder Stahl haftet. Die Folie kann auf beide Hauptflächen des Metalls aufgebracht werden: Alternativ wurde ein Schichtstoff aus Folie auf einer Hauptfläche und ein teilweise ausgehärteter Epoxidphenolharzüberzug auf der anderen Hauptfiäche gezogen und abgestreckt, und zwar mit einem teilweise ausgehärteten Überzug auf der Innenseite des gezogenen und abgestreckten Teils. Es wird erwähnt, daß „der Rückfluß des Folienschichtstoffes und der Überzüge während der Formgebung erfolgen kann oder anschließend während des Waschens, und das Ausstatten oder Innenbeschichten kann wirksam die Freilegung des Metalls ausgleichen und eliminieren", und zwar auf sowohl der Innenseite als auch der Außenseite der Dose. Ein derartiger Rückfluß zeigt eine heftige Reduzierung der Stärke der Seitenwand, was durch das Beispiel bestätigt wird, bei dem die Stärke der Seitenwand der Hohlform von 0,26mm auf etwa 0,10 mm bei Anwendung eines Zieh- und Abstreckaggregates reduziert wurde, wie im britischen Patent Nr. 1517 732 beschrieben wird. Die Arbeit mit Schichtstoffen aus Polyesterfolie und Blech, wie beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, zeigt, daß die Wärme, die erforderlich ist, um den Rückfluß einer Polyesterfolie zu bewirken, eine unerwünschte Veränderung hinsichtlich des Aufbaus der Folie hervorrufen wird. Die veröffentlichten britischen Patentanmeldungen Nr.2 092931A und 2092932A beschreiben Preßwerkzeuge, bei denen ein vorbeschichteter Metallrohling zu einer Hohlform gezogen wird, die danach gleichzeitig gezogen und abgestreckt wird, um einen Behälterkörper herzustellen, der eine Seitenwand aufweist, die etwa 0,25mm dünner ist als der Rohling. Dieses korrigierende Abstrecken wird vorgenommen, indem die Hohlform auf einem Rohlinghalter angeordnet wird, der einen Stempel umgibt. Der Boden der Hohlform wird gegen eine Stirnfläche eines Kombinationsziehwerkzeuges gepreßt, während das Eintretet, des Stempels in das Ziehwerkzeug den Gesamtdurchmesser der Hohlform gegen den Radius des Ziehwerkzeuges reduziert. Eine fortgesetzte Stempelbewegung drückt die neu gebildete Seitenwand in einen kegelstumpfartigen Ziehwerkzeugabschnitt, der unter einem Winkel im Bereich von '/2° bis 3° konvergiert, um die Seitenwand zusammenzupressen, bevor die Seitenwand zu einer hervorstehenden Fläche mit einer axialen Länge zwischen 0,25 und 2,25mm kommt. Ein Entlastungsabschnitt trägt die hervorstehende Fläche und divergiert von ihr unter einem Winkel. Die Arbeit, die in derartigen Kombinationsziehwerkzeugen geleistet wird, ist größer als die bei den separaten Zieh- oder Abstreckwerkzeugen, so daß ein Risiko einer übermäßigen Erwärmung eines. Schichtstoffes, der in derartigen Ziehwerkzeugen gezogen und abgestreckt wird, zu verzeichnen ist. Außerdem erfordert ein jedes Preßwerkzeug, um eine Reduzierung des Gesamtdurchmessers einer Hohlform zu erreichen, einen zugeordneten Stempel, Rohlinghalter und ein Ziehwerkzeug.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schädigung der hergestellten Hohlformen durch übermäßige Wärmeentwicklung beim Ziehen und Abstrecken sowie den Aufwand an Stempeln, Rohlinghaltern und Ziehwerkzeugen zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hohlformen, die aus einem Schichtstoff aus Polyesterfolie und Aluminiumblech oder Aluminiumlegierungsblech gezogen wurden, ohne Beschädigung des Überzugs mittels einer vereinfachten Vorrichtung abzustrecken, wobei eine gleichmäßige Qualität und Stärke der Wandfläche der Hohlformen garantiert wird. Erfindungsg6mäß wird dies dadurch erreicht, daß ein Wandabstreckring für einen Einsatz in Zusammenarbeit mit einem Stempel verwendet wird, wobei eine kegelstumpfartige Eingangsfläche zum Wandabstreckring unter einem Winkel zwischen 1° und 4° zu einer Mittelachse senkrecht zur Ebene des Wandabstreckringes konvergiert und in einer hervorstehenden Fläche von kurzer Länge, gemessen auf der besagten Achse, endet, wobei sich eine divergierende Ausgangsfläche von der besagten hervorstehenden Fläche unter einem Winkel im Bereich von 5° bis 15° aus erstreckt, und wobei der Wandabstreckring aus einem verschleißfesten Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50W/m ⁰C aufweist. Erfindungsgemäß kann eine Reihe von Abstreckringen oder Ziehwerkzeugen, ein jeder mit einem kleineren Durchmesser der hervorstehenden Fläche als der vorangegangene Ring, mit einem einzelnen Stempel zusammenarbeiten und die Gelegenheit für die Anwendung eines Kühlmittels für das Teil bzw. Werkstück zwischen den Ringen liefern. Bei Anwendung der Vorrichtung, bei der ein einzelner Stempel mit einer derartigen Folge von Absteckungen zusammenarbeitet, wurden Hohlformen hinsichtlich der Wand abgestreckt, die aus Schichtstoffen aus Polyester und einer Aluminiumlegierung

geformt wurden. Es wurde beobachtet, daß es erforderlich ist, eine übermäßige Wärme bei den Abstreckringen zu vermeiden, damit eine Beschädigung der Polyesterfolie vermieden wird, während die Seitenwand der Hohlformen hinsichtlich ihrer Stärke um 10% oder mehr reduziert wurde. Der Grad der Beschädigung des Überzugs hängt vom Schmelzpunkt der Polyesterfolie ab; es erfolgt eine Zunahme, während der Schmelzpunkt reduziert wird.

Nach einem ersten Gesichtspunkt liefert diese Erfindung einen Wandabstreckring für einen Einsatz in Zusammenarbeit mit einem Stempel, der dort hindurchgelangt, um die Stärke einer Seitenwand einer Hohlform zu reduzieren, die aus einem Schichtstoff aus Polyesterfolie und Aluminiumblech oder Aluminiumlegierungsblech gezogen wurde; darin konvergiert eine kegelstumpfartige Eingangsfläche zum Ring unter einem Winkel zwischen 1° und 4° zur mittleren Achse senkrecht zur Ebone des Ringes und endet in einer hervorstehenden Fläche von kurzer Länge, gemessen ander besagten Achse; darin erstreckt sich eine divergierende Ausgangsfläche von der besagten hervorstehenden Fläche unter einem Winkel im Bereich von 5° bis 15°, und darin besteht der Ring aus einem verschleißfesten Material, das eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50W/m°C aufweist. Nach einem zweiten Gesichtspunkt umfaßt der Ring eine erste ebene Fläche, eine zweite ebene Fläche, eine periphere Wand, die die besagten ebenen Flächen verbindet, und eine Bohrung, die durch eine konvergierende kegelstumpfartige Eingangsfläche begrenzt wird, die zur Achse der Bohrung unter einem Winkel im Bereich von 1" bis 4° geneigt ist, eine divergierende kegelstumpfartige Ausgangsfläche, die zur Achse der Bohrung unter einem Winkel im Bereich von 5° bis 15° geneigt ist, und eine zylindrische hervorstehende Fläche mit einer Länge im Bereich von 0,25mm bis 1,25mm, gemessen auf der Achse, die die Eingangsfläche mit der Ausgangsfläche verbindet.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Eingangsfläche zur Achse unter einem Winkel von 2° geneigt, und die Länge der hervorstehenden Fläche beträgt 0,635mm.

Es ist wünschenswert, daß die Abstreckringe aus einem verschleißfesten Material hergestellt werden, das eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50W/m⁰C aufweist. Geeignete Materialien umfassen Wolfram/Nickel/Zirkondioxid, Wolfram/ Nickel/Dibormetall und Wolframkarbid in einer Metallgrundmasse, wie beispielsweise Kobalt.

Die Ringe können in ein Preßwerkzeug eingebaut werden, das einen ersten Abstreckring, einen zweiten Abstreckring und einen hohlen Abstandshalter, um die Ringe getrennt zu halten, einschließt. Der Abstandshalter kann einen radialen Durchgang aufweisen, durch den eine Kühlmittelflüssigkeit hindurchgeführt werden kann, um ein Werkstück auf einem Stempel abzukühlen, während es durch den Hohlraum vom ersten Ring zum weiten Ring geführt wird.

Nach oinem dritten Gesichtspunkt liefert diese Erfindung ein Verfahren für die Herstellung eines hohlen Behälters, der eine Stirnwand aufweist, die eine rohrförmige Seitenwand überspannt, die dünner ist als die besagte Stirnwand, wobei das besagte Verfahren die folgenden Schritte einschließt: Vorlegen einer Hohlform, die aus einem Schichtstoff aus einer Polyesterfolie und einem Aluminiumblech oder einem Aluminiumlegierungsblech geformt wurde, Anordnen der Form auf einem Stempel und Aufbringen einer Kühlmittelflüssigkeit auf das Äußere der Hohlform, Führen der Hohlform und des Stempels durch einen Wandabstreckring, der eine kegelstumpfartige Eingangsfläche aufweist, die unter einem Winkel im Bereich von 1° bis 4° zur Achse des Stempels konvergiert, um in einer im wesentlichen zylindrischen hervorstehenden Fläche zu enden, die eine Länge im Bereich von 0,25 mm bis 1,25 mm aufweist, gemessen auf der Stempelachse, um mit dem Stempel ein radiales Spiel von weniger als der Stärke der Seitenwand der Hohlform abzugrenzen, so daß die Seitenwand dünner und verlängert wird. Bei einer Ausführung des Verfahrens wird der Stempel nach dem Passieren des ersten Abstreckringes durch einen hohlen Abstandshalter geführt, um die längliche Hohlform vom Abstreckring zu trennen, und um ein weiteres Kühlmittel vor dem Passieren eines zweiten Abstreckringes von konvergierendem Winkel und der Länge der hervorstehenden Fläche aufzunehmen, aber es wird ein kleineres Spiel zwischen dbm Stempel und der hervorstehenden Fläche als das zwischen der ersten hervorstehenden Fläche und dem Stempel begrenzt, so da3 die Seitenwand der Hohlform weiter dünner und länger gemacht wird. Bei einem bevorzugten Verfahren beträgt der konvergierende Winkel des oder eines jeden Ringes 2° zur Achse des Stempels.

AusfOhrungsbeispiel Verschiedene Ausführungen werden jetzt mittels des Beispiels und mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnungen

beschrieben, bei denen die Abbildung 1 eine zeichnerische geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung für das Weiterziehen und

Wandabstrecken einer Hohlform, um einen Dosenkörper zu bilden, ist. Die Abbildung 2 ist eine Schnittseitenansicht eines Stempels und Abstreckringes mit einer hindurchgehenden Hohlform. Die Abbildung 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des Ringes und der Dosenseitenwand aus der Abbildung 2, und die Abbildung 4

ist eine vergrößerte Schnittseitenansicht eines Teiles eines typischen Schichtstoffes, aus dem die Hohlform und der wandabgestreckte Dosenkörper hergestellt werden.

Viele Millionen von gezogenen und wandabgestreckten Dosen wurden aus Weißblech oder Aluminiumlegierung hergestellt. In

beiden Fällen werden die Hohlform und die gesamte Werkzeuggruppe der Abstreckringe mittels einer Kühlmittelberieselung geschmiert, meistens eine verdünnte Zusammensetzung eines Kühlmittels in Wasser. Das Zinn auf dem Weißblech soll als

Grenzschichtgleitmittel wirken, um ein Festfressen der Hohlform zu verhindern, während sie mittels des Stempels durch die Abstreckringe gedrückt wird. Das Vorhandensein eines apolymeren Überzugs oder einer Folie auf der Hohlform bringt jedoch ein

anderes rheologisches Problem mit sich.

Während einige Dosenhersteller eine Baugruppe von Abstreckringen, die entlang des Verlaufs der Stempelbewegung mit

kleinem Abstand voneinander angeordnet sind, so daß die Hohlform zeitweilig zugleich in zwei Ringen ist, benutzen, bevorzugen wir die Anordnung, die in der Abbildung 1 gezeigt wird, weil die Hohlform sich von jedem Abstreckring befreit, bevor sie in den nächsten Ring gelangt, so daß die Hohlform Zeit hat, sich zwischen den Ringen abzukühlen.

In der Abbildung 1 umfaßt die Vorrichtung einen Stempel 1, der durch eine Rohlinghalterbuchse 2 umgeben ist, wobei der Rohlinghalter und der Stempel entlang ihrer Längsachse hin- und herbewegbar sind, um mit einer Ziehwerkzeugbaugruppe 3

zusammenzuarbeiten, die einen Zentrierring 4 und ein Weiterziehwerkzeug 5, einen Weiterziehwerkzeughalter 6, einen ersten

Abstandshalter 7, einen ersten Abstreckring 8, der in einer ersten Ringhalterung 9 gestützt wird, einen zweiten Abstandshalter 10, einen zweiten Abstreckring 11, der in einer zweiten Ringhalterung 12 gestützt wird, einen dritten Abstandshalter 13, einen dritten Abstreckring 14, der in einer dritten Ringhalterung 15 gestützt wird, und einen Abstreifer 16

einschließt.

Wenn eine Hohlform 17, die auf den Stempel 1 montiert ist, in Richtung des Weiterziehwerkzeuges 5 bewegt wird, arbeitet der Rohlinghalter 2 mit einer Fläche des Weiterziehwerkzeuges 5 zusammen, um das periphere Material der Hohlform

zurückzuhalten, während der Stempel 1 die Hohlform in das Welterziehwerkzeug 5 drückt.

Der erste Abstandshalter 7 zeigt eine Länge, die sichert, daß die weitergezogene Hohlform (nicht gezeigt) sich von dem Weiterziehwerkzeug 5 trennt, bevor sie in den ersten Abstreckring 8 gelangt. Der erste Abstandshalter zeigt einen radialen Durchgang 18, durch den ein Gleitmittel geführt wird, um das Äußere der weitergezogenen Hohlform zu schmieren und zu

kühlen.

Nach dem Passieren des ersten Abstreckringes 8 gelangt die wandabgestreckte Hohlform in den zweiten Abstandshalter 10, wo

das Gleitmittel/Kühlmittel aus einem radialen Durchgang 19 aufgebracht wird, bevor die abgestreckte Hohlform in den zweiten

Abstreckring 11 gelangt. Der zweite Abstandshalter 10 zeigt eine Länge, die sichert, daß sich die wandabgestreckte Hohlform

vom ersten Abstreckring 8 löst, bevor sie in den zweiten Abstreckring 11 gelangt.

Nach dem Durchgang durch den zweiten Abstreckring 11 wird ein weiteres Gleitmittel/Kühlmittel aus einem radialen Durchgang 20 im dritten Abstandshalter 13 aufgebracht, bevor sie in den dritten Abstreckring 14 gelangt. Nach dem Passieren

des dritten Abstreckringes kann der Stempel, wenn gewünscht, auf ein gewölbtes Auflageteil (nicht gezeigt) wirken, um das

Bodenprofil beim wandabgestreckten Dosenkörper zu bilden. Während der Stempel sich weiter zur Ausgangsposition

zurückzieht (wie in der Abbildung 1 gezeigt wird), trifft der freie Rand des Dosenkörpers die Abstreiferfinger 16, die den wandabgestreckten Dosenkörper vom Stempel entfernen. Um eine Beschädigung am Abstreifer zu vermeiden, ist es üblich, einen Stempel zu verwenden, der einen Ring 21 mit reduziertem Durchmesser aufweist, so daß der Rand der wandabgestreckten

Dose 22 dicker wird als die übrige abgestreckte Seitenwand, wie man in der Abbildung 1 sehen kann. Ein Ziel dieser Erfindung ist es, die Vorrichtung aus der Abbildung 1 einzusetzen, um eine Hohlform wandabzustrecken, die aus

einem Schichtstoff aus einer Aluminiumlegierung und einer Polymerfolie hergestellt wurde. Die Abbildung 2 zeigt, daß der

Abstreckring 8 eine radial nach innen zu gerichtete Radialkraft auf die Seitenwand der Hohlform ausübt, während die Stempelbewegung eine Zugbelastung auf das Wandmaterial 23 ausübt, das den Ring verläßt. Die Reibung an der Grenzfläche

des Abstreckringes und der Dosenwand erzeugt Wärme, die kontrolliert werden muß, um eine Beschädigung der Polymerfolie zu verhindern.

In der Abbildung 3 zeigt der Wandabstreckring eine konvergierende kegelstumpfartige Eingangsfläche 24, die unter einem Winkel A° im Bereich von 1° bis 4° zur Achse des Ringes geneigt ist, eine im wesentlichen zylindrische hervorstehende Fläche,

eine divergierende kegelstumpfartige Ausgangsfläche 26, die unter einem Winkel B° geneigt ist, um dem Ringmaterial eine konstruktive Auflage und ein plötzliches Spiel betreffs des Seitenwandmaterials zu verschaffen. Die flache Neigung des

Eingangsabschnittes 24 breitet die Drucklast so aus, daß die Wärme, die während des stufenweisen Abstreckens im Eingang

entsteht, und während des Bemessens im Bereich der hervorstehenden Fläche, in das Ringmaterial abgeleitet werden kann. Die axiale Länge der hervorstehenden Fläche 25 wird kurz gehalten, um eine unnötige Erwärmung des Hohlformmaterials durch

Reibungskräfte zu vermeiden. Bei einer bevorzugten Ausführung zeigt jener Ring

einen Eingangswinkel von 2°

eine Länge der hervorstehenden Fläche auf der Achse von 0,635mm

einen Ausgangswinkel von 6°.

Typischerweise weisen die Eingangsfläche und die Oberfläche der hervorstehenden Fläche eine Oberflächengüte von

2 Mikroinch CLA auf. Arbeitet man mit der Vorrichtung, wie sie in der Abbildung 1 gezeigt wird, beträgt das Spiel zwischen der

Außenfläche des Stempels (mit einem Durchmesser von annähernd 65mm) und der hervorstehenden Fläche eines jeden Ringes

typischerweise:

0,241 mm am ersten Abstreckring (26% Reduzierung)

0,178 mm am zweiten Abstreckring (26% Reduzierung)

0,105mm am dritten Abstreckring (41 % Reduzierung)

um die Seitenwandstärke der Ausgangshohlform von 0,324mm auf eine abgestreckte Wandstärke von 0,105mm zu reduzieren.

Geeignete Gleitmittel/Kühlmittel umfassen das GRACE 544A Tiefziehgleitmittel (20% in Wasser) oder STUART OILS

„DRAWSOL" 378 M 2 (6% Wasser) oder QUAKER 556 (6% in Wasser), wie sie in starkem Umfang im Fachgebiet verwendet werden.

Es ist möglich, Gleitmittel einzusetzen, die normalerweise nicht für die Herstellung von Aluminiumdosen geeignet sind, weil der Polymerüberzug eine Berührung des Aluminiums auf der Oberfläche des Ziehwerkzeuges und die Metallstaubbildung

verhindert. Diese Materialien können den Vorteil eines niedrigen Gehaltes an Linoleatdorivaten aufweisen und zeigen vorteilhafte Einflüsse auf die organoleptischen Eigenschaften der Behälter. Beispielsweise zeigt Quaker 556, ein Gleitmittel, das großtechnisch für Weißblechdosen aber nicht für Aluminiumdosen eingesetzt wird, einen sehr niedrigen Linoleatgehalt, begünstigt aber zufriedenstellend die Herstellung von PET-beschichteten Aluminiumdosen.

Um die Wärme abzuleiten, die an jedem Wandabstreckring entsteht, ist es wünschenswert, daß ein jeder Ring aus einem Material hergestellt wird, der eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Wir stellten nützliche Ringe aus Materialien her, die

nachfolgend tabellarisch aufgeführt werden, und bei denen es sich um dispersionsverstärkte Materialien handelt, die eine geeignete chemische .Affinität" und eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50W/m°C aufweisen:

Tabelle 1	Leitfähigkeitsbereich
Material	(W/m ⁰C)

Wolframkarbid/keramisches Di-	145-155
bormetall in einer Nickelgrundmasse
Wolframkarbid in einer Nickel	170-190
chromgrundmasse
Wolframkarbid in einer Kolbalt-	65-100
grundmasse
Wolframnickeldibormetall in einer	115-122
Nickelchromgrundmasse

Diese Materialien waren für die Herstellung von konventionellen DWI Aluminium- und PET-beschichteten DWI Aluminiumdosen geeignet.

Tabelle 2 Material Wärmeleitfähigkeit

(W/m ⁰C)

teilweise stabilisiertes Zirkondioxid 6-12

Alphasiliziumnitrid 15-22

Während ein Wandabstreckring, der aus teilweise stabilisiertem Zirkondioxid hergestellt wurde, das eine Wärmeleitfähigkeit von 12 W/m⁰C aufweist, wirksam war, wenn ein unbeschichtetes Weißblech wandabgestreckt wurde, war er nicht wirksam, wenn unser Polyester/Aluminium-Schichtstoff wandabgestreckt wurde, und zwar wegen der Affinität des Zirkondioxids betreffs des Aluminiums.

Ein Wandabstreckring, der aus Alphasiliziumnitrid mit einer Wärmeleitfähigkeit von 20W/m°C hergestellt wurde, rief ein Zerkratzen des Überzugs beim polyesterbeschichteten Aluminium 3004 hervor, war aber beim Formen von unbeschichtetem Aluminium zufriedenstellend.

Typische Dotenformgebungtparameter bei einer Verglelchibewertung

Geschwindigkeit der Zargenbiege-	180-280 Dosen/min
maschine
Dosenwandabmessung	0,0042 in.
- dünnwandig	0,0068 in.
- dickwandig	0,0118 in.
Aluminiumausgangsmaterial	125 mm
beschnittene Dosenhöhe	65 mm
Dosendurchmesser	3,50 in.
Durchmesser der Hohlform
Kühlmittel für die Zargenbiega-	DRAWSOL919mit3%
maschine	5,50 in.
Durchmesser des Rohlings

Die Abbildung 4 zeigt einen typischen Schichtstoff aus Aluminiumblech und Polymerfolie - an den beiden Hauptflächen des Blechs mittels der Bindeschicht gebunden.

Ausdrücklicher ermittelten wir, daß unsere Abstreckringe für das Abstrecken der Seitenwand von Hohlformen geeignet waren, die aus einem Schichtstoff hergestellt wurden, der Schichten eines Polyesters 27, wie beispielsweise Polyäthylenterephthaiat in seinem amorphen Zustand, gebunden mittels einer Copolyesterschicht 28 an beiden Seiten eines Aluminiumlegierungsblechs 29 (beispielsweise Legierung 3004), einschließt. Der Copolyester 28 kann ein Copolyester, wie beispielsweise Isophthalat/Terephthalat/Äthylenglykol oder alternativ Terephthalat/Äthylenglykol/Diäthylenglykol, sein, und zwar in ihrem amorphen Zustand. Typischerweise bewegt sich die Stärke der Polyesterschicht 27 in einem Bereich von 10 bis 25μηι, die Copolyesterschicht 28 liegt in der Größenordnung von 2 \im, und das Aluminiumlegierungsblech 29 zeigt eine Stärke von etwa 300pm. Nimmt man die höchsten Werte dieser Bereiche, so wird man verstehen, daß eine Gesamtstärke von 324 pm des Wandmaterials unserer gezogenen Hohlform 17 mittels des als Beispiel angeführten Werkzeugsatzes auf eine fertige Wandstärke der Dose von etwa 105 pm reduziert wird. Ein gewisses elastisches Rückfedern des Schichtstoffes nach dem Wandabstrecken wird zu einer etwas stärkeren fertigen Wand als das Spiel am letzten Wandabstreckring beträgt führen, beispielsweisezu einer endgültigen Stärke von 127 mm. Betreffs weiterer Einzelheiten über diesen bevorzugten PET-Schichtstoff wird auf die europäische Patentanmeldung, die unter der Nummer 0312304 veröffentlicht wurde, hingewiesen. Es wird eingeschätzt, daß die ausgewählten Eingangswinkel der erfindungsgemäßen Abstreckringe eine fortschreitende rung der Stärke der Seitenwand über einen relativ langen axialen Weg mit sich bringen. Diese zusätzliche „Druckfläche" gestattet einen Wärmeaustausch zwischen der Seitenwand und dem Ringmaterial, das als Wärmeableiter wirkt. Die Abbildung 3 zeigt, daß das zu Abstreckringen führt, die einen konvergierenden Eingang 24 von größerer axialer Länge als die axiale Länge der divergierenden Ausgängsfläche 26 aufweisen, wenn die axiale Stärke des Ringes auf die gleiche Stärke wie bei den Abstreckringen nach dem bisherigen Stand der Technik begrenzt ist.

Wandabstreckringe, die Jine zusammengesetzte Neigung des Eingangs aufweisen, wurden ausprobiert. Bei diesen Verbundringen geht dem kegelstumpfartigen Eingang zwischen 1" und 4° ein kegelstumpfartiger Ring mit einer größeren Neigung zur Achse, beispielsweise zwischen 4° und 10°, voraus. Diese zusammengesetzten konvexen Flächen bringen jedoch keinen Vorteil beim Wandabstrecken von Hohlformen, die aus unseren Schichtstoffen aus Polyester und Aluminium hergestellt wurden.

Claims

1. Wandabstreckring für einen Einsatz in Zusammenarbeit mit einem Stempel, der durch diesen hindurchgeht, um die Stärke einer Seitenwand einer Hohlform zu reduzieren, die aus einem Schichtstoff aus Polyesterfolie und Aluminiumblech oder Aluminiumlegierungsblech gezogen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß eine kegelstumpfartige Eingangsfläche (24) zum Wandabstreckring (8,11,14) unter einem Winkel zwischen 1° und 4° zu einer Mittelachse senkrecht zur Ebene des Wandabstreckringes konvergiert und in einer hervorstehenden Fläche (25) von kurzer Länge, gemessen auf der besagten Achse, endet, wobei sich eine divergierende Ausgangsfläche (26) von der besagten hervorstehenden Fläche unter einem Winkel im Bereich von 5° his 15° aus erstreckt, und wobei der Wandabstreckring aus einem verschleißfesten Material besteht, das eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 50 W/m⁰C aufweist.

2. Wandabstreckring mit einer ersten ebenen Fläche, einer zweiten ebenen Fläche, einer peripheren Wand, die die besagten ebenen Flächen verbindet, und einer Bohrung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung durch eine konvergierende kegelstumpfartige Eingangsfläche (24), die zur Achse der Bohrung unter einem Winkel im 3ereich von 1° bis 4° geneigt ist, eine divergierende kegelstumpfartige Ausgangsfläche '26), die zur Achse der besagten Bohrung unter einem Winkel im Bereich von 5° bis 15° geneigt ist, und eine zylindrische hervorstehende Fläche (25) von kurzer Länge im Bereich von 0,25mm bis 1,25mm, gemessen längs der besagten Achse, die die Eingangsfläche mit der Ausgangsfläche verbindet, begrenzt wird.

3. Wandabstreckring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsfläche zur Achse unter einem Winkel von 2° geneigt ist.

4. Wandabstreckring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konvergierende Eingangsfläche (24) länger ist als die divergierende Ausgangsfläche (26).

5. Wandabstreckring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hervorstehende Fläche (25) eine Länge von 0,635 mm aufweist, gemessen auf der Achse.

6. Wandabstreckring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandabstreckring aus einem Material besteht, das aus einer Gruppe ausgewählt wird, die Wolframkarbid/keramisches Dibormetall/Nickelgrundmasse, Wolframkarbid in einer Nickelchromgrundmasse und Wolframkarbid in einer Kobaltgrundmasse umfaßt.

7. Wandabstreckring nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Zieljwerkzeuganordnung (3) montiert ist, die einen zweiten Abstreckring (11) einschließt, der vom besagten Wandabstreckring (8) mittels eines hohlen Abstandshalters (7) entfernt gehalten wird.

8. Verfahren für die Herstellung eines hohlen Behälters, der eine Stirnwand aufweist, die eine rohrförmige Seitenwand überspannt, die dünner ist als die besagte Stirnwand, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Vorlegen einer Hohlform, die aus einem Schichtstoff aus Polyesterfolie und Aluminiumblech oder Aluminiumlegierungsblech hergestellt wurde, Anordnen der Hohlform auf einem Stempel und Aufbringen einer Kühlmittelflüssigkeit auf das Äußere der Hohlform, Hindurchführen der Hohlform und des Stempels durch einen Wandabstreckring, der eine kegelstumpfartige Eingangsfläche aufweist, die unter einem Winkel im Bereich von 1° bis 4° zur Achse des Stempels konvergiert, um in einer im wesentlichen zylindrischen hervorstehenden Fläche mit einer Länge im Bereich von 0,25 mm bis 1,25 mm, gemessen auf der Stempelachse, zu enden, um mit dem Stempel ein radiales Spiel abzugrenzen, das kleiner ist als die Stärke der Seitenwand der Hohlform, so daß die Seitenwand dünner und länglicher wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel nach dem Passieren des ersten Abstreckringes durch einen hohlen Abstandshalter geführt wird, um die längliche Hohlform vom Abstreckring zu lösen, und um ein weiteres Kühlmittel vor dem Hindurchgehen durch einen zweiten Abstreckring vom gleichen konvergierenden Winkel und gleicher Länge der hervorstehenden Fläche aufzunehmen, wobei aber ein kleineres Spiel zwischen dem Stempel und der hervorstehenden Fläche als das zwischen der ersten hervorstehenden Fläche und dem Stempel begrenzt wird, um die Seitenwand der Hohlform weiter dünner zu machen und zu verlängern.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der konvergierende Winkel des oder eines jeden Wandabstreckringes 2° zur Achse des Stempels beträgt.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen