DE19634244A1

DE19634244A1 - Stiffening of sheet material with bulges

Info

Publication number: DE19634244A1
Application number: DE1996134244
Authority: DE
Inventors: Frank Prof Dr Mirtsch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-08-25
Filing date: 1996-08-25
Publication date: 1998-02-26

Abstract

Thin continuous material is stiffened with bulges by supporting it on the inside of the bulge and applying pressure on the outside. In a second process step the bulges are given spaced support on the outside while secondary bulging pressure is applied from the inside.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Formsteifigkeit beulstrukturierter Materialbahnen durch sekundäre Beulstrukturierungen, indem beulversteifte Materialbahnen durch im Abstand zueinander angeordneten Stützelementen abgestützt und mit Druck beaufschlagt werden.The invention relates to a method for increasing the stiffness of dented structures Material webs by means of secondary dent structuring, by buckling-stiffened material webs supported by spaced support elements and with pressure be charged.

Es sind mehrere Verfahren bekannt, um die Formsteifigkeit dünnwandiger Materialbahnen durch Strukturieren zu verbessern. Hierzu gehören die bekannten Umformverfahren, wie das Einwalzen von Sicken in eine Materialbahn. Diese Sicken weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie der Materialbahn nur in einer Richtung eine verbesserte Formsteifigkeit verleihen. Wenn Versteifungen in mehreren Richtungen der Materialbahn erzeugt werden sollen, verwendet man bekannte komplizierte Formwerkzeuge, die dreidimensionale Strukturen in die Materialbahn einprägen. Diese mechanischen Umformverfahren ergeben den Nachteil, daß man dazu aufwendige und teure Formwerkzeuge benötigt und daß die zu versteifende Materialbahn dadurch stark plastifiziert wird. Ferner kann die Oberflächengüte des Ausgangsmaterials durch die mechanische Flächenpressung der Formwerkzeuge beeinträchtigt werden.Several methods are known for the dimensional stability of thin-walled material webs to improve through structuring. These include the well-known forming processes, such as that Rolling beads into a material web. However, these beads have the disadvantage that they only give the material web improved dimensional stability in one direction. If Stiffeners to be generated in several directions of the material web are used complicated molding tools were known, which three-dimensional structures in the Emboss the material web. These mechanical forming processes have the disadvantage that this requires complex and expensive molding tools and that the material web to be stiffened is thereby strongly plasticized. Furthermore, the surface quality of the starting material can by the mechanical surface pressure of the molds are impaired.

In der Europäischen Patentanmeldung 0 441 618 A1 wird ein Strukturierungsverfahren beschrieben, bei dem polyedrische Strukturen durch mechanische Formwerkzeuge (zwei Prägewalzen) erzeugt werden. Um axiale Sicken in Dosen einzuprägen, ist ferner eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe die Dose auf der Innenseite mit axialen, starren Elementen abgestützt und auf der Außenseite mit einer elastischen Rolle mit Druck beaufschlagt wird (DE 35 87 768 T2). Es ist auch vorgeschlagen worden (US Patent 4.576.669), eine Kunststoffolie über eine Walze zu fuhren, in der sich Näpfchen befinden, in die der Kunststoff durch Vakuum hineingezogen wird. Auf diese Weise läßt sich die Formsteifigkeit der Folie aber nicht oder nur geringfügig verbessern. Ein Verfahren zum Einbeulen von Kunststoffolie, das runde Strukturen erzeugt, zwischen denen breite, nicht verformte Teilflächen stehen bleiben (Französische Anmeldung 1.283 530), ergibt ebenfalls keine nennenswerte Verbesserung der Formsteifigkeit der so behandelten Folie. Ferner ist ein Verfahren bekannt, nach dem dünne Materialbahnen oder Folien beulartig strukturiert werden. Dabei wird die gekrümmte, dünne Materialbahn oder Folie auf der Innenseite durch linienförmige Stützelemente abgestützt und von außen mit Druck beaufschlagt. Der äußere Druck wird hydraulisch aufgebracht. Auf diese Weise entstehen versetzte Beulstrukturen, die die Formsteifigkeit der Materialbahn verbessern (Deutsche Offenlegungsschrift 25 57 215, Deutsche Patentschrift DE 43 11 978). Dieser Prozeß des Beulstrukturierens unterscheidet sich von dem in der Anmeldung 0 441 618 A1 prinzipiell dadurch, daß nicht zwei Prägewalzen erforderlich sind, die mechanisch wirken, sondern daß nur ein Stützkern benötigt wird, auf dem die Materialbahn aufliegt, und gegen den sie hydraulisch angepreßt wird. Die hydraulische Herstellung polyedrischer, beispielsweise hexagonaler Strukturen, ist in der unter Nr. PCT/EP 94/01043 veröffentlichten internationalen Patentanmeldung (siehe dort Abb. 5b und 5c) sowie in der Deutschen Offenlegungsschrift DE 44 37 986 A1 (siehe dort Abb. 2b und 2c) beschrieben worden. Anstelle der hydraulischen Druckaufprägung kann der Druck auch mittels eines nicht strukturierten, elastischen Kissens oder durch einen nicht strukturierten Elastomeren aufgebracht werden. Die Stützelemente, gegen die die Materialbahn gedrückt wird, können aus einem starren oder auf dem Kern verschiebbaren, flexiblen Werkstoff (PCT/EP 94/01043) oder aus Stützkonturen (DE OS 44 37 986 A1) bestehen.European structuring application 0 441 618 A1 describes a structuring method in which polyhedral structures are produced by mechanical molding tools (two embossing rollers). In order to impress axial beads in cans, a device is also known, with the aid of which the can is supported on the inside with axial, rigid elements and on the outside with an elastic roller with pressure (DE 35 87 768 T2). It has also been proposed (US Pat. No. 4,576,669) to run a plastic film over a roller in which there are cups into which the plastic is drawn by vacuum. In this way, however, the stiffness of the film cannot be improved or can only be improved slightly. A process for denting plastic film, which creates round structures between which wide, non-deformed partial areas remain (French application 1,283,530), likewise does not result in any noteworthy improvement in the stiffness of the film treated in this way. A method is also known according to which thin material webs or foils are structured in a bulge-like manner. The curved, thin material web or film is supported on the inside by linear support elements and pressurized from the outside. The external pressure is applied hydraulically. In this way, staggered buckling structures are created which improve the dimensional stability of the material web (German Offenlegungsschrift 25 57 215, German Patent DE 43 11 978). This process of dent structuring differs from that in application 0 441 618 A1 in that it does not require two embossing rollers that act mechanically, but that only one support core is required on which the material web rests and against which it is pressed hydraulically . The hydraulic production of polyhedral, for example hexagonal, structures is described in the international patent application published under No. PCT / EP 94/01043 (see there Fig. 5b and 5c) and in German Offenlegungsschrift DE 44 37 986 A1 (see there Fig. 2b and 2c) have been described. Instead of applying the hydraulic pressure, the pressure can also be applied by means of an unstructured, elastic cushion or by means of an unstructured elastomer. The support elements against which the material web is pressed can consist of a rigid or flexible material that can be moved on the core (PCT / EP 94/01043) or of support contours (DE OS 44 37 986 A1).

Bei dem in der Europäischen Patentschrift 0 441 618 A1 beschriebenen, rein mechanischen Formgebungsverfahren wird die Oberflächengüte des Ausgangswerkstoffs infolge starker mechanischer Verformung beeinträchtigt. Die in der DE 35 87 768 T2 beschriebene Vorrichtung zur Herstellung von Längssicken verwendet linienförmige, axiale, starre Stützelemente und ein elastisches Druckelement. Die Formsteifigkeit des so strukturierten Materials mit den axialen Sicken ist jedoch unbefriedigend, da Sicken aus geometrischen Gründen keine mehrdimensionale Formsteifigkeit ergeben. Die in der DE OS 25 57 215, DE 43 11 978, PCT/EP 94101043 und der DE OS 44 37 986 A1 beschriebenen Umform verfahren erzeugen im Gegensatz zur Sicke durch versetze Beulstrukturen eine mehrdimensionale Formsteifigkeit. Dabei wird der zu strukturierende Werkstoff auf materi al- und oberflächenschonende Weise nur an diskreten Stellen gefaltet, um die Beulstrukturen zu erzeugen. Lediglich in den Beulfalten treten Plastifizierungen des Werkstoffs auf. In den Beulmulden bleiben die Plastifizierungsreserven des Ausgangswerkstoffs praktisch vollständig erhalten. Im Gegensatz dazu wird der Werkstoff bei den bekannten mechanischen Umformverfahren stark plastifiziert, seine Wanddicke wird geschwächt und die Oberflächengüte des Ausgangswerkstoffs leidet, wenn eine mehrdimensionale Versteifung des Materials erzielt werden soll.In the purely mechanical described in European Patent 0 441 618 A1 Shaping processes make the surface quality of the raw material stronger as a result mechanical deformation impaired. The one described in DE 35 87 768 T2 Device for producing longitudinal beads uses linear, axial, rigid Support elements and an elastic pressure element. The stiffness of the structured Material with the axial beads is unsatisfactory, however, because the beads are geometrical No multidimensional stiffness. The in DE OS 25 57 215, DE 43 11 978, PCT / EP 94101043 and DE OS 44 37 986 A1 form described In contrast to the beading, processes create a buckling structure multi-dimensional stiffness. The material to be structured is based on materi folded in a way that is gentle on the surface and the surface only at discrete points in order to close the dent structures produce. Plasticization of the material only occurs in the dent folds. In the The plasticization reserves of the starting material remain practically complete receive. In contrast, the material used in the known mechanical Forming process highly plasticized, its wall thickness is weakened and the Surface quality of the starting material suffers if a multidimensional stiffening of the Material should be achieved.

Zu den wesentlichen Nachteilen der bekannten Verfahren zum Beulstrukturieren gehört, daß die im Bereich der Beulmulden noch verfügbaren, großen Plastifizierungsreserven ungenutzt bleiben, wenn das Ziel darin besteht, die Formsteifigkeit des beulstrukturierten Materials weiter zu verbessern. Mit den bekannten Verfahren zum Beulstrukturieren könnte man die Formsteifigkeit nur dadurch erhöhen, daß Strukturen mit tief ausgeprägten Beulfalten erzeugt werden. Das ist nur durch große Abstände der Beulfalten zu erreichen, wobei gleichzeitig große Beultiefen auftreten. Dadurch ergeben sich erhebliche Nachteile: Das Flächenverhältnis von Beulfalte, die plastifiziert ist, zu Beulmulde, die nicht oder nur wenig plastifiziert ist, ist bei großen Strukturen gering. Die Plastifizierungsreserven des Materials werden deshalb bei großen Strukturen nur wenig genutzt.One of the major disadvantages of the known methods for dent structuring is that the large plasticization reserves that are still available in the area of the bulge unused remain if the goal is to maintain the stiffness of the dent structured material to improve. With the known methods for dent structuring one could Only increase stiffness by creating structures with deep dent bulges will. This can only be achieved by large gaps between the bulges, at the same time large dent depths occur. This has considerable disadvantages: the area ratio from bulge, which is plasticized, to bulge, which is not or only slightly plasticized, is at large structures small. The plasticization reserves of the material are therefore at little use of large structures.

Ferner können strukturierte Materialien mit großen Strukturen und tiefen Beulen bei der weiteren Umformung zu Fertigprodukten, bei deren Handhabung und hinsichtlich ihres Designs noch weitere, wesentliche Nachteile aufweisen: Das weitere Umformen beulstrukturierter Materialien, beispielsweise durch Bördeln oder Rollprofilieren, wird durch große und tiefe Beulen erschwert. Wenn auf beulstrukturierte Materialien bedrucktes Papier geklebt wird, wie beim Etikettieren von Konservendosen, reißt das Papierband leicht ein. Ferner werden für ein ansprechendes Design in der Regel kleine Strukturierungen verlangt. Das läßt sich jedoch bisher nicht mit der Forderung nach einer großen Formsteifigkeit strukturierter Bauteile in Einklang bringen. Ein ansprechendes Design, eine gute Verarbeitbarkeit und eine hohe Formsteifigkeit schließen sich nach den bekannten Umformverfahren gegenseitig aus.Structured materials with large structures and deep bumps can also be used further forming into finished products, in their handling and in terms of their design have further, essential disadvantages: the further shaping of dent-structured Materials, for example by flanging or roll profiling, become large and deep Bumps difficult. When sticking printed paper to dent textured materials like when labeling cans, the paper tape tears easily. Furthermore, for a appealing design usually requires small structures. However, this can be done So far not with the requirement for a high dimensional stability of structured components in Bring in line. An attractive design, good workability and high Rigidity are mutually exclusive according to the known forming processes.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, durch das eine hohe mehrdimensionale Formsteifigkeit der zu strukturierenden Materialbahn erreicht wird, indem die Plastifizierungsreserven des Werkstoffs zusätzlich auf materialschonende Weise möglichst gleichmäßig zur Beulversteifung genutzt werden.The object of the present invention is to provide a method by which a high multi-dimensional stiffness of the material web to be structured is achieved by reducing the plasticizing reserves of the material to protect the material Be used as evenly as possible for buckling stiffening.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß jede Beulmulde einer primär beulstrukturierten Materialbahn mittels einer hydraulischen oder elastischen Druckübertragung auf die konvexe Seite der Beule sekundär beulverformt wird. So entstehen jeweils große Beulen, in deren Beulmulden sich von der Gegenseite her kleine Beulen bilden. Dadurch, daß die primären, großen Beulen und die kleinen Beulen in freier Selbsteinstellung eine optimale Form annehmen können, werden die Umformreserven der Materialbahn optimal und materialschonend genutzt, um eine hohe, mehrdimensionale Formsteifigkeit zu erzielen. Gleichzeitig werden große Beultiefen vermieden. Dieser zweistufige Beulstrukturierungs prozeß läßt sich erfindungsgemäß zu einem drei- und mehrstufigen Beulstrukturierungsverfahren erweitern, bei dem durch Druckübertragung auf die konvexe Seite der vorhandenen Beulmulde jeweils eine neue, kleinere Beule erzeugt wird. So entstehen mehrdimensionale, feine Faltstruk turen, ohne daß dabei der Werkstoff stark plastifiziert wird und ohne daß dazu komplizierte Formwerkzeuge benötigt werden. The solution to this problem is, according to the invention, that each bulge is primary dent structured material web by means of hydraulic or elastic pressure transmission is secondarily deformed on the convex side of the bulge. In this way, big ones emerge Bumps in the bulges of which small bumps form from the opposite side. As a result of that the primary, large bumps and the small bumps in free self-adjustment an optimal Can take shape, the forming reserves of the material web are optimal and used gently to achieve high, multi-dimensional stiffness. At the same time, large dent depths are avoided. This two-stage dent structuring According to the invention, the process can be a three- and multi-stage dent structuring process expand, by transferring pressure to the convex side of the existing bulge a new, smaller bump is generated in each case. This creates multidimensional, fine folding structures doors without the material being highly plasticized and without complicated Molding tools are needed.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens besteht darin, daß eine ebene oder gekrümmte, beulstrukturierte Materialbahn oder Folie auf der konkaven Seite jeder Beulmulde mittels Stützelementen, vorzugsweise ringförmiger Stützelemente oder rechteckiger Stützelemente, deren Ecken abgerundet sind, abgestützt und von der Gegenseite mit Druck beaufschlagt wird. Zur Druckbeaufschlagung der Beulmulden dienen hydraulische oder elastische Druckelemente. Während die Beulfalten der primären, großen Beulen abhängig voneinander entstehen, findet die sekundäre Strukturierung innerhalb der gekrümmten Beulmulden unabhängig davon statt, ob sich die Materialbahn in einer gekrümmten oder ebenen Lage befindet. Damit wird die sekundäre Strukturierung der Beulmulden nur durch die Krümmung der primären, großen Beule selbst bestimmt.One embodiment of the method is that a flat or curved, dent structured material web or film on the concave side of each dent Support elements, preferably ring-shaped support elements or rectangular support elements, whose corners are rounded, supported and pressurized from the opposite side. Hydraulic or elastic pressure elements are used to pressurize the bulges. While the bulges of the primary, large bumps occur depending on each other, takes place the secondary structuring within the curved dent troughs takes place regardless of whether the material web is in a curved or flat position. With that the secondary structuring of the bulges only by the curvature of the primary, large Bump determined itself.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß für die Druckbeaufschlagung der konvexen Beulmulden einzelne elastische Druckstempel verwendet werden, die den sekundären Beulprozeß auslösen. Man kann auch starre Druckstempel verwenden, deren Form den sich selbst einstellenden sekundären Beulen entspricht.Another embodiment of the invention is that for the pressurization of the convex bulge individual elastic pressure stamp can be used, the trigger secondary dent process. Rigid pressure stamps, their shape, can also be used corresponds to the self-adjusting secondary bumps.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß für die Druckbeaufschlagung der konvexen Beulmulden einzelne, starre Druckstempel verwendet werden, die eine andere Form als die der sich selbst einstellenden, sekundären Beulen besitzen. Hierbei überlagert sich der sekundäre Beulprozeß mit einer mechanischen Umformung des Materials.Another embodiment of the invention is that for the pressurization of the convex bulges individual, rigid pressure stamps are used that have a different shape than that of self-adjusting, secondary bumps. Here the overlaps secondary buckling process with mechanical deformation of the material.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Beulmulden der primär beulstrukturierten Materialbahn dadurch sekundär beulstrukturiert werden, daß ein pneumatisches oder elastisches Druckkissen oder eine elastische Druckwalze gegen die konkave Seite der primären Beulmulden drückt und auf der Gegenseite ein elastischer oder starrer Druckstempel auf die konvexe Seite der primären Beulmulde drückt. Versuche haben ergeben, daß hierbei keine zusätzlichen Stützelemente auf der konkaven Seite der primären Beulmulden benötigt werden, wenn die Falten der primären Beulen ausreichend formsteif ausgeprägt sind und somit die Funktion von Stützelementen für die sekundäre Beulverformung übernehmen.Another embodiment of the invention is that the bulges of the primary dent structured material web be dented secondary that a pneumatic or elastic pressure pad or an elastic pressure roller against the concave side of the primary bulge depresses and on the opposite side an elastic or rigid pressure stamp presses on the convex side of the primary bulge. Have attempts result that no additional support elements on the concave side of the primary Bulge depressions are needed if the folds of the primary bumps are sufficiently rigid are pronounced and thus the function of support elements for the secondary buckling deformation take over.

Ferner besteht eine Ausgestaltung der Erfindung darin, daß der primäre Beulprozeß der Materialbahn und die sekundäre Beulung der durch den primären Beulprozeß erzeugten Beulmulden zu einem integrierten, zweistufigen Beulprozeß verknüpft werden. Hierbei wird die zu strukturierende Materialbahn in gekrümmter Form mittels Stützelementen beabstandet stützt dann wird ein äußerer Beuldruck aufgebracht, so daß sich die primären, großen Beulen frei einstellen können, und daß dann die hierbei gebildeten Falten der primär entstandenen Beulen als Stützelemente für den sekundären Beulprozeß wirken, wobei ein Druckstempel auf die konvexe Seite jeder primären Beule drückt und dadurch den sekundären Beulprozeß auslöst. Der äußere Beuldruck wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch einen Elastomeren, beispielsweise eine Gummiwalze oder ein Gummirail, aufgebracht und für den primären und den folgenden sekundären Beulprozeß aufrechterhalten. Da sich die durch den primären Beulprozeß gebildeten Beulfalten tief in das Elastomer eindrücken, werden diese Beulfalten stabilisiert. Im Bereich der primär erzeugten Beulmulden ist jedoch die Widerstandskraft des eindrückenden Elastomers gering, so daß der Druckstempel auf der Gegenseite leicht in die primäre Beule eindringen kann und auf diese Weise den sekundären Beulprozeß auslöst.Furthermore, an embodiment of the invention is that the primary dent process Material web and the secondary bulge generated by the primary bulging process Beulmulden be linked to an integrated, two-stage dent process. Here, the Material web to be structured spaced in a curved shape by means of support elements then an external buckling pressure is applied so that the primary, large ones Bumps can adjust freely, and that the folds formed here are the primary created bumps act as support elements for the secondary dent process, being a Pressure stamp presses on the convex side of each primary bump and thereby the secondary one Dents. According to the invention, the external buckling pressure is preferably determined by a Elastomers, for example a rubber roller or a rubber rail, applied and for the primary and the subsequent secondary dent process. Since the through Primary dent process formed dent deep into the elastomer, these are Dent folds stabilized. However, in the area of the primarily produced dent troughs Resistance of the pushing elastomer low, so that the pressure stamp on the Opposite side can easily penetrate the primary bulge and in this way the secondary Dent process triggers.

Der Erfindungsgedanke wird anschließend beispielhaft erläutert:The idea of the invention is subsequently explained by way of example:

Fig. 1 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien mit einer Walze, auf der Stützelemente angeordnet sind, und einer flexiblen Druckwalze (radialer Querschnitt). Fig. 1 shows the schematic structure of a device for producing secondary dent structured webs or foils with a roller on which support elements are arranged and a flexible pressure roller (radial cross section).

Fig. 2 zeigt die Aufsicht auf primäre, sechseckige Beulstrukturen mit sekundären, runden Beulstrukturen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt sind, die mit ringförmigen Stützelementen ausgestattet wurde. Fig. 2 shows the top view of primary, hexagonal dent structures with secondary, round dent structures, which are produced with the aid of a device which has been equipped with annular support elements.

Fig. 3 zeigt die Aufsicht auf primäre, etwa viereckige Beulstrukturen mit sekundären, rechteckigen Beulstrukturen, die mit Hilfe einer Vorrichtung hergestellt sind, die mit rechteckigen Stützelementen, deren Ecken abgerundet sind, ausgestattet wurde. FIG. 3 shows the top view of primary, approximately quadrangular bulge structures with secondary, rectangular bulge structures, which are produced with the aid of a device which has been equipped with rectangular support elements, the corners of which are rounded.

Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit einer Walze, auf der Stützelemente angeordnet sind, und einer Walze mit Druckstempeln zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien. Fig. 4 shows the schematic structure of an apparatus for applying the method according to the invention with a roller on which support elements are arranged, and a roller with pressure stamps for the production of secondary dent material webs or foils.

Fig. 5 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit einer flexiblen Druckwalze und einer Walze mit Druckstempeln zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien. Fig. 5 shows the schematic structure of an apparatus for applying the method according to the invention with a flexible pressure roller and a roller with pressure pistons for preparing secondary beulstrukturierter material webs or films.

Fig. 6 zeigt den schematischen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit einer flexiblen Druckwalze und einer Walze mit Druckstempeln zur Herstellung primär und sekundär beulstrukturierter Dosenrümpfe. Fig. 6 shows the schematic structure of an apparatus for applying the method according to the invention with a flexible pressure roller and a roller with pressure stamps for the production of primary and secondary dent structured can bodies.

Die Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien. Die Materialbahn mit den primären Beulen 1 wird um die Walze 2, auf der die Stützelemente 3 angebracht sind, gebogen, wobei die Stützelemente 3 die konkave Seite der primären Beulen 1 abstützen. Durch Andrücken der elastischen Druckwalze 4 an die konvexe Seite der primären Beulen 1 entstehen die sekundären Beulen 5 in der Materialbahn. Fig. 1 shows the basic structure of a device for applying the method according to the invention for the production of secondary dent structured webs or films. The material web with the primary bumps 1 is bent around the roller 2 on which the support elements 3 are attached, the support elements 3 supporting the concave side of the primary bumps 1 . By pressing the elastic pressure roller 4 against the convex side of the primary dents 1 , the secondary dents 5 are formed in the material web.

Die Fig. 2 und 3 zeigen die Aufsicht von primär und sekundär beulstrukturierten Materialbahnen: Figs. 2 and 3 show the supervision of primary and secondary beulstrukturierten webs:

In Fig. 2 und Fig. 3 sind Strukturen dargestellt, die entstehen, wenn sich innerhalb der primären Beulen sekundäre Beulen einstellen. Fig. 2 stellt Beulfalten 6 mit einer primär sechseckigen Struktur dar, und die Beulfalten 7 der sekundären Beulen haben eine kreisförmige Form. In Fig. 3 ergeben die Beulfalten 8 der primären Beulen etwa viereckige Strukturen, und die Beulfalten 9 der sekundären Beulen ergeben auch etwa viereckige Strukturen, deren Ecken abgerundet sind. Die Gestalt der Beulfalten 7 und 9 der sekundären Beulen ergibt sich durch die Kontur der Stützelemente 3 in Fig. 1, wobei die Kontur der Stützelemente 3 der primären Beule 1, die das Stützelement 3 abstützt, an die primäre Beulmulde angepaßt ist. Beispiels weise passen zu sechseckigen, primären Beulen vorzugsweise kreisrunde oder ähnliche Falten der sekundären Beulen. Zu etwa rechteckigen oder parallelogrammförmigen, primären Beulen passen vorzugsweise abgerundete viereckige oder ähnliche Falten der sekundären Beulen.In Fig. 2 and Fig. 3 structures are shown, which are produced when set within the primary bumps secondary bumps. Fig. 2 shows buckling pleats 6 with a primary hexagonal structure, and the buckling pleats 7 of the secondary bumps have a circular shape. In Fig. 3, the bulges 8 of the primary bulges result in approximately square structures, and the bulges 9 of the secondary bulges also result in approximately quadrangular structures, the corners of which are rounded. The shape of the bulges 7 and 9 of the secondary bulges results from the contour of the support elements 3 in FIG. 1, the contour of the support elements 3 of the primary bulge 1 , which supports the support element 3 , being adapted to the primary bulge depression. For example, hexagonal, primary bumps preferably fit circular or similar folds of the secondary bumps. Rounded square or similar folds of the secondary bumps preferably match roughly rectangular or parallelogram-shaped primary bumps.

Fig. 4 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer weiteren Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien. Die Materialbahn mit den primären Beulen 1 wird um die Walze 2, auf der die Stützelemente 3 angebracht sind, gebogen, wobei die Stützelemente 3 die konkave Seite der primären Beulen 1 abstützen. Durch Andrücken der elastischen oder starren Druckstempel 10 an die konvexe Seite der primären Beulen 1 entstehen die sekundären Beulen 5 in der Materialbahn. Fig. 4 shows the basic structure of a further device for using the method according to the invention for the production of secondary dent structured material webs or foils. The material web with the primary bumps 1 is bent around the roller 2 on which the support elements 3 are attached, the support elements 3 supporting the concave side of the primary bumps 1 . By pressing the elastic or rigid pressure stamp 10 against the convex side of the primary bumps 1 , the secondary bumps 5 arise in the material web.

Fig. 5 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer weiteren Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung sekundär beulstrukturierter Materialbahnen oder Folien. Die Materialbahn mit den primären Beulen 1 wird um die elastische Druckwalze 4 gebogen, wobei sich die Beulfalten 11 der primären Beulen 1 in die elastische Druckwalze 4 eindrücken und dadurch stabilisiert werden. Auf der Gegenseite drücken die elastischen oder starren Druckstempel 12, die auf der Walze 13 angeordnet sind, auf die konvexe Beulmulde der primären Beulen 1, wodurch die sekundären Beulen 5 entstehen. In analoger Weise können die primären Beulen 1 mit den sekundären Beulen 5 versehen werden, wenn statt der elastischen Druckwalze 4 ein ebenes oder beliebig gekrümmtes, flexibles Kissen verwendet wird, die primär beulstrukturierte Materialbahn mit der konkaven Seite über dieses flexible Kissen gebogen und auf der Gegenseite der Materialbahn die Walze 13 mit den Druckstempeln 12 auf den konvexen Mulden der primären Beulen 1 unter Druck abgerollt wird, wodurch die sekundären Beulen 5 entstehen. FIG. 5 shows the basic structure of a further device for using the method according to the invention for the production of material structures or foils with secondary dent structure. The material web with the primary bumps 1 is bent around the elastic pressure roller 4 , the buckling folds 11 of the primary bumps 1 being pressed into the elastic pressure roller 4 and thereby being stabilized. On the opposite side, the elastic or rigid pressure stamps 12 , which are arranged on the roller 13 , press on the convex bulge of the primary bulges 1 , as a result of which the secondary bulges 5 are formed. In an analogous manner, the primary dents 1 can be provided with the secondary dents 5 if, instead of the elastic pressure roller 4, a flat or arbitrarily curved, flexible cushion is used, the primarily dent-structured material web with the concave side is bent over this flexible cushion and on the opposite side of the material web, the roller 13 with the pressure rams 12 is rolled under pressure on the convex troughs of the primary bumps 1 , whereby the secondary bumps 5 are formed.

Fig. 6 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung zur Herstellung primär und sekundär strukturierter Dosenrümpfe, die in einem integrierten zweistufigen Arbeitsprozeß beulstrukturiert werden. Der glatte Dosenrumpf 14 wird auf seiner Innenseite durch die Stützelemente 15, die auf der Walze 16 angeordnet sind, abgestützt, auf der Außenseite des Dosenrumpfes 14 durch das flexible Kissen 17 mit Druck beaufschlagt, und auf diese Weise entstehen die primären Beulen 18 (Anordnung a. in Fig. 6). Nachdem auf diese Weise der gesamte Dosenrumpf 14 die primären Beulen 18 erhalten hat, treten die Druckstempel 19 konzentrisch aus der Walze 16 hervor, wodurch die sekundären Beulen 20 erzeugt werden (Anordnung b. in Fig. 6). Die Druckstempel 19, die bei der Anordnung a. in Fig. 6 noch nicht wirksam sind, werden beispielsweise dadurch konzentrisch aus der Walze 16 gedrückt, daß ein zentrisch in der Walze 16 angeordneter Konus in axialer Richtung bewegt wird und dadurch die Druckstempel 19 in radialer Richtung nach außen bewegt werden. Für den Fall, daß auf diese Weise primär und sekundär beulstrukturierte Dosen mit Papier beklebt (etikettiert) werden sollen, können die Druckstempel 19 mit einer ebenen oder nur etwas gekrümmten Druckfläche ausgestattet werden, damit die sekundären Beulen eine möglichst ebene Auflagefläche für das aufzuklebene Papier bieten. Die in Fig. 6 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung erfordert somit ein zweifaches Abrollen des Dosenrumpfes 14 auf dem flexiblen Kissen 17, das erste Abrollen für das Erzeugen der primäre Beulen 18 und das zweite Abrollen für das Erzeugen der sekundären Beulen 20. Fig. 6 shows the basic structure of an apparatus for applying the method according to the invention for the production of primary and secondary structured can bodies, which are dent-structured in an integrated two-stage work process. The smooth can body 14 is supported on its inside by the support elements 15 , which are arranged on the roller 16 , pressurized on the outside of the can body 14 by the flexible cushion 17 , and in this way the primary bulges 18 (arrangement a in Fig. 6). After the entire can body 14 has received the primary bumps 18 in this way, the pressure stamps 19 emerge concentrically from the roller 16 , as a result of which the secondary bumps 20 are produced (arrangement b. In FIG. 6). The pressure stamp 19 , which in the arrangement a. in Fig. 6 are not effective, for example, are characterized concentrically pressed out of the roll 16 in that a centrally arranged in the roll 16 cone is moved in the axial direction and thereby the plunger 19 are moved in the radially outward direction. In the event that primary and secondary dented cans are to be glued (labeled) with paper, the pressure stamp 19 can be equipped with a flat or only slightly curved printing surface, so that the secondary dents offer as flat a surface as possible for the paper to be glued on . The device for the application of the method according to the invention, shown schematically in FIG. 6, thus requires the can body 14 to be rolled twice on the flexible cushion 17 , the first to be rolled to produce the primary bumps 18 and the second to be rolled to produce the secondary bumps 20 .

Claims

1. A method for stiffening a thin sheet of material, in which the material is supported in a curved form spaced inside by means of supporting elements and a bulge pressure is applied on the outside, characterized in that in a second step the material is supported spaced from the outside in the dents and between the supports is applied with a bulge pressure on the inside.

2. The method according to claim 1, characterized in that the second Bulge deformation connect further bulge deformations, with each further Bulge deformation the material web is supported on the side where it is in previous deformation step has been supported, and the buckling pressure on the side is applied, which is opposite to the side where it was in the previous deformation step has been applied.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the bumps of each subsequent deformation step smaller than the bumps of the previous one Deformation step are.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the subsequent bumps are placed in the middle of the previous bumps.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the others Deformation steps take place regardless of the curvature of the material web.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized by the use hydraulic or elastic pressure elements.

7. The method according to claim 6, characterized by the use of pressure pads or Pressure rollers for applying the buckling pressure.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized by the use of a elastic or rigid pressure stamp for support in another Deformation step.

9. The method according to claim 6 or 8, characterized by the use of Elastomers for elastic pressure elements and / or elastic supports.

10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the dents of the subsequent deformation step the same or a different shape as the dents of the have previous deformation step.

11. The method according to claim 10 characterized by the combination of round and square bumps.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized by a simultaneous Use of the tools for several deformation steps.

13. The method according to claim 12, characterized in that a tool at the same time Pressure element and a support forms.

14. The method according to claim 13, characterized in that a tool from one outer ring or sleeve, which forms a pressure element or a support and the corresponding support or pressure element is arranged inside.

15. The method according to claim 14, characterized by a tool by radial retractable and imaginable support elements is variable.

16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized by the dent structuring of pods.

17. The method according to claim 16, characterized in that the sleeves to cans are processed.