DE19638679A1 - Sealing device for unit for moulding hollow bodies - Google Patents

Sealing device for unit for moulding hollow bodies

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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
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    • B21D26/06—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves
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Abstract

The device comprises a plug(5) with at least one gas feed line, and maybe an igniter unit, and an annular extension(14) on the side facing into the cavity of the hollow body and which protrudes so far into it that a considerable part of the wall of the body is protected against the area of explosion. The extension extends over more than half the length of the hollow body. In the sealing area the plug has a conical form with an angle of inclination of 3-6 degrees in relation to the perpendiculars.

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verformung von Hohlkörpern wie Dosen oder Rohren durch sprunghaften Druckanstieg im Inneren des Hohlkörpers ("Expansionsformen").The present invention is in the field of deformation of hollow bodies such as cans or pipes due to erratic Pressure increase inside the hollow body ("expansion forms").

Es ist bekannt, zylindrische Dosenkörper oder dergleichen durch sog. Explosionsformen oder Expansionsformen in eine zylindrische oder mit Wölbungen versehene Form zu überführen. Dabei kann der sprunghafte Druckanstieg, der im Inneren des zu verformenden Hohlkörpers aufgebracht werden muß, entweder direkt an Ort und Stelle durch Zünden eines explosiven Gemisches erzeugt werden (siehe beispielsweise WO95/08410). Alternativ kann z. B. eine Explosion in einer getrennten Kammer erfolgen, wobei Ventile vorgesehen sind, die auf den plötzlichen Druckanstieg in der getrennten Kammer reagieren und daraufhin Öffnungen zum Innenraum des zu verformenden Hohlkörpers freigeben (siehe beispielsweise Patentveröffentlichung FR 2 206 988 oder Patentbeschreibung GB 1 532 812).It is known to pass through cylindrical can bodies or the like So-called explosion forms or expansion forms in a cylindrical or to transfer the shape provided with arches. The abrupt increase in pressure inside the to be deformed Hollow body must be applied, either directly on site and Point by igniting an explosive mixture (see for example WO95 / 08410). Alternatively, e.g. Legs Explosion take place in a separate chamber, with valves are provided, which are due to the sudden rise in pressure in the separate chamber react and then openings to Release the interior of the hollow body to be deformed (see for example patent publication FR 2 206 988 or Patent description GB 1 532 812).

Wenn die Explosion im zu verformenden Hohlkörper selbst erfolgen soll, muß dieser in ein Werkzeug eingelegt werden, welches in seiner lichten Ausdehnung die gewünschten veränderten Abmessungen aufweist. Die obere Öffnung des Hohlkörpers muß dichtend gegenüber der Umgebung verschlossen sein, wobei der Verschluß die notwendigen Einrichtungen für die Gaszufuhr und die Zündung des Gasgemisches trägt. Dabei ist gemäß dem Vorschlag der bereits oben erwähnten WO95/08410 vorgesehen, daß die Teile der den Hohlkörper umschließenden Form über einen Bajonettverschluß mit dem die Verschlußplatte tragenden Teil der Vorrichtung verbunden sind.If the explosion takes place in the hollow body to be deformed itself , it must be placed in a tool that is in its clear expansion the desired changed Has dimensions. The upper opening of the hollow body must be sealed against the environment, the Lock the necessary equipment for gas supply and carries the ignition of the gas mixture. According to the Proposal of WO95 / 08410 already mentioned provided that the parts of the shape enclosing the hollow body over a Bayonet lock with the part of the Device are connected.

Das zur Explosion zu bringende Gas ist üblicherweise ein Gasgemisch aus einem Verbrennungsgas und Sauerstoff, ggf. in Kombination mit einem verdünnenden Gas. Für jedes dieser Gase ist eine Zuführungsleitung vorgesehen, die Mischung erfolgt innerhalb des zu verformenden Hohlkörpers. An der Verschlußplatte, die den zu verformenden Hohlkörper gegen die Umgebung abdichtet, ist eine Zündkerze angeordnet, die das eingeströmte Gas, das nun als explosives Gasgemisch vorliegt, zur Zündung bringt. Auf die Zündung hin breitet sich die Schockwelle der Explosion kugelschalenförmig vom Explosionsort aus. Das bedeutet, daß die Druckwelle unkontrolliert auf die Wandung des zu verformenden Hohlkörpers auftrifft. Falls der Hohlkörper relativ groß ist, ist eine große Menge an Verbrennungsgas erforderlich.The gas to be detonated is usually a Gas mixture from a combustion gas and oxygen, possibly in Combination with a diluting gas. For each of these gases a feed line is provided for mixing within the hollow body to be deformed. At the  Closure plate, which the hollow body to be deformed against the Seals the environment, a spark plug is arranged, which inflowing gas, which is now present as an explosive gas mixture, ignites. At the ignition the spreads Shock wave of the explosion spherical from the explosion site out. This means that the pressure wave is uncontrolled on the Wall of the hollow body to be deformed hits. If the Hollow body is relatively large, is a large amount of Combustion gas required.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die erforderliche Menge an einzuführendem Gas zu reduzieren und die Druckwelle bei der Explosion gezielt zu führen.The object of the present invention is to achieve the required Reduce the amount of gas to be introduced and reduce the pressure wave to direct the explosion.

Die Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.The task is accomplished by providing a device solved according to claim 1.

Durch die ringförmige Verlängerung des Stopfens entsteht ein zylindrischer oder konischer, nach unten offener Hohlraum innerhalb des Stopfens. In diesen Hohlraum hinein ragen die Zuführungsleitung(en) für das Gas sowie ggf. die Zündvorrichtung. Beim Zünden wandert nun die Druckwelle den innerhalb des Stopfens befindlichen zylindrischen oder konischen Hohlraum hinunter bis zum Ende des Stopfens, der sich in einer bevorzugten Ausführungsform nicht sehr weit vom Boden des Hohlkörpers befindet. Dort breitet sie sich in Richtung Boden und unterer Seitenwand des Hohlkörpers aus und wandert dann kontrolliert an der Seitenwand des Hohlkörpers entlang wieder nach oben, wobei die gewünschte Verformung bewirkt wird. Die direkte Einwirkung des "fast burn" auf die Wände des Hohlraumes wird dadurch vermieden.The ring-shaped extension of the stopper creates a cylindrical or conical cavity open at the bottom inside the stopper. They protrude into this cavity Supply line (s) for the gas and, if applicable, the Igniter. When igniting, the pressure wave now moves cylindrical or conical inside the stopper Cavity down to the end of the plug, which is in a preferred embodiment not very far from the bottom of the Hollow body is located. There it spreads towards the ground and lower side wall of the hollow body and then migrates checked along the side wall of the hollow body again upwards, causing the desired deformation. The direct effect of the "fast burn" on the walls of the cavity is avoided.

Durch die ringförmige Verlängerung des Stopfens wird ferner das Volumen des Innenraums des Hohlkörpers verringert. Daher muß weniger Gas zugeführt werden. The ring-shaped extension of the stopper will also Volume of the interior of the hollow body is reduced. Therefore less gas can be supplied.  

Die Länge des Stopfens ist im Prinzip frei wählbar. Jedoch sollte klar sein, daß die Vorteile der Erfindung umso stärker zum Tragen kommen, je mehr von der Wandung des Hohlkörpers abgeschirmt ist und je mehr Volumen durch den Stopfen im Inneren des Hohlkörpers verdrängt wird.In principle, the length of the stopper can be freely selected. However it should be understood that the advantages of the invention are all the greater come into effect, the more of the wall of the hollow body is shielded and the more volume through the plug inside the hollow body is displaced.

In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung weist die Verschlußvorrichtung im Inneren des Stopfens nur eine einzige Gaszuleitung auf. In diesem Falle wird das Gas nicht erst im Innenraum des Hohlkörpers gemischt, sondern bereits zuvor, wodurch eine völlige Durchmischung sichergestellt wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die Druckwelle nicht durch Zündung innerhalb des Hohlkörpers bewirkt, sondern bereits außerhalb. Durch die Zuführungsleitung wird in diesem Falle Gas schockartig in den Behälter eingepreßt. Auch für einen solchen Fall ist die erfindungsgemäße Vorrichtung günstig.In a special embodiment of the invention, the Closure device inside the plug only one Gas supply line. In this case, the gas is not only in the Interior of the hollow body mixed, but previously, which ensures complete mixing. In a Another embodiment of the invention, the pressure wave is not caused by ignition within the hollow body, but already outside. In this case, gas is supplied through the feed line pressed into the container like a shock. Even for one In this case, the device according to the invention is favorable.

Die Länge der "Lanze" des Stopfens, also der ringförmigen Verlängerung, die Dicke des Ringsegmentes sowie dessen Form wird in Abhängigkeit von der Größe der Dose, den gewünschten Druckverhältnissen und dergleichen abhängig gewählt. Wenn der Stopfen im Verschlußbereich eine konische Form aufweisen soll, z. B. eine solche mit einem Neigungswinkel des Konus von 3°, was in Bezug auf die Abdichtung des Hohlkörpers durch den Stopfen besonders günstig ist, so wird in einer Ausgestaltung dieser Neigungswinkel auch im verlängerten Bereich des Stopfens beibehalten. Der Stopfen kann nach unten hin jedoch auch zylindrisch sein, unabhängig von seiner Ausgestaltung im Öffnungsbereich des Hohlkörpers. Bevorzugt ist eine konische Form im Dichtungsbereich, die sich etwas (z. B. einige Zentimeter) ins Innere nach unten hin fortsetzt, während der zum Hohlkörperboden hin gerichtete Teil eine zylindrische Wandform aufweist. Die im Inneren des Stopfens befindliche Ausnehmung wird dagegen in bequemer Weise bevorzugt zylindrisch gewählt, so daß sich je nach gewählter Außenform ein nach unten verjüngender Ring oder ein seiner Dicke gleichbleibender Ring ergibt. Bevorzugt reicht der Ring soweit in den Hohlkörper hinein, daß er sich bis auf 1 bis 2 cm dem Boden des Hohlkörpers nähert.The length of the "lance" of the stopper, ie the ring-shaped one Extension, the thickness of the ring segment and its shape depending on the size of the can, the desired Pressure ratios and the like selected depending. If the Stopper should have a conical shape in the closure area, e.g. B. one with an inclination angle of the cone of 3 ° what in relation to the sealing of the hollow body by the stopper is particularly favorable, this is in one embodiment Inclination angle also in the extended area of the plug maintained. The plug can also go down be cylindrical, regardless of its configuration in the Opening area of the hollow body. A conical is preferred Shape in the sealing area, which is somewhat (e.g. some Centimeters) continues downwards, while the to Part of the hollow body facing a cylindrical wall shape having. The recess inside the stopper on the other hand, it is preferred to select cylindrical in a convenient manner, so that depending on the selected outer shape a tapering downwards Ring or a ring constant in its thickness results. The ring preferably extends so far into the hollow body that it approaches the base of the hollow body up to 1 to 2 cm.

Nachstehend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Fig. 1 näher erläutert werden. Dabei ist ein Hohlkörper 1 in eine Form 2, 3 eingeschlossen. Der nach innen eingezogenen Halsbereich 4 des Hohlkörpers wird durch einen Stopfen 5 verschlossen. Die Schnittzeichnung zeigt nun zwei verschiedene Varianten der ringförmigen Verlängerung dieses Stopfens: auf der linken Seite 6 ist eine nur kurze ringförmige Verlängerung gezeigt, während die rechte Seite 7 eine bis auf etwa 2 cm über den Boden des Hohlkörpers reichende Verlängerung 14 (eine sogenannte Lanze) zeigt. In beiden Fällen ist die Außenfläche des Stopfens nach unten konisch verjüngt. Die ringförmige Ausgestaltung des Stopfens beginnt bereits im Halsbereich. Dadurch entsteht ein innerer Hohlraum 8, 8′, der in der Figur eine zylindrische Form besitzt. In diesen Hohlraum hinein ragt eine Zündeinrichtung 9 mit einer Zündkerze 10 und einer (einzigen) Gaszuführungsleitung 11. Durch Pfeile ist die Explosionswelle bei Zündung angedeutet: im linken Teil der Figur durch den Pfeil 12 angedeutet, weitet sich die Welle in Richtung der Wandung des Hohlkörpers aus und trifft sofort auf dieser auf. Im rechten Teil der Figur läßt sich erkennen, daß die Druckwelle den zylindrischen Raum 8′ hinab, im Bereich 13 nach außen zur Wandung und zum Boden hin und dann an der Seitenwand entlang wieder nach oben wandert.The device according to the invention is to be explained in more detail below with reference to FIG. 1. A hollow body 1 is enclosed in a mold 2 , 3 . The inwardly drawn neck region 4 of the hollow body is closed by a stopper 5 . The sectional drawing now shows two different variants of the ring-shaped extension of this plug: on the left-hand side 6, only a short ring-shaped extension is shown, while the right-hand side 7 has an extension 14 (a so-called lance) which extends to about 2 cm above the bottom of the hollow body shows. In both cases, the outer surface of the stopper is tapered downwards. The ring-shaped design of the stopper begins in the neck area. This creates an inner cavity 8 , 8 ', which has a cylindrical shape in the figure. An ignition device 9 with a spark plug 10 and a (single) gas supply line 11 projects into this cavity. The explosion wave at ignition is indicated by arrows: indicated by arrow 12 in the left part of the figure, the wave widens in the direction of the wall of the hollow body and immediately strikes it. In the right part of the figure it can be seen that the pressure wave travels down the cylindrical space 8 ', in the area 13 to the outside towards the wall and to the floor and then along the side wall again upwards.

Man erkennt deutlich, daß der linke Stopfen 6 der Fig. 1 nur eine sehr geringe Wirkung zeigt, da er nur wenig Volumen verdrängt und nur den obersten Bereich der Hohlkörperwandung abschirmt. Deshalb sind solche Ausführungsformen bevorzugt, die den größeren Teil der Wandung oder die gesamte Wandung des Hohlkörpers abschirmen. Eine solche Ausgestaltung besitzt der rechte Stopfen 7.It can be clearly seen that the left stopper 6 of FIG. 1 has only a very slight effect, since it displaces only a little volume and shields only the uppermost region of the hollow body wall. Therefore, embodiments are preferred which shield the larger part of the wall or the entire wall of the hollow body. The right stopper 7 has such a configuration.

Claims (6)

1. Verschlußvorrichtung für eine Einrichtung zum Formen von Hohlkörpern durch Verformen der Seitenwände und/oder des Bodens mittels sprunghaften Druckanstieges im Innenraum des Hohlkörpers, umfassend einen mit mindestens einer Gas-Zuführungsleitung und ggf. einer Zündeinrichtung versehenen Stopfen (5) zum dichtenden Verschließen des Innenraums des Hohlkörpers während des Formvorgangs, dessen zum Innenraum des Hohlkörpers gewandte Seite eine ringförmige Verlängerung (14) aufweist, die mindestens so weit in diesen hineinragt, daß ein bedeutender Teil der Wandung des Hohlkörpers vom Explosionsort abgeschirmt ist.1. Closing device for a device for forming hollow bodies by deforming the side walls and / or the floor by means of a sudden pressure increase in the interior of the hollow body, comprising a stopper ( 5 ) provided with at least one gas supply line and optionally an ignition device for sealingly closing the interior of the hollow body during the molding process, whose side facing the interior of the hollow body has an annular extension ( 14 ) which projects into it at least so far that a significant part of the wall of the hollow body is shielded from the explosion site. 2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, worin die ringförmige Verlängerung sich über mehr als die halbe Länge des Hohlkörpers erstreckt.2. Closure device according to claim 1, wherein the ring-shaped extension extends over more than half Length of the hollow body extends. 3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Stopfen im Dichtungsbereich eine konische Form mit einem Neigungswinkel im Bereich von 2 bis 5° gegenüber der Senkrechten aufweist.3. Closure device according to claim 1 or 2, wherein the Plug in the sealing area with a conical shape Inclination angle in the range of 2 to 5 ° compared to the Has vertical. 4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 3, worin der Stopfen im Dichtungsbereich eine konische Form mit einem Neigungswinkel im Bereich von 3° aufweist.4. Closure device according to claim 3, wherein the plug in Sealing area with a conical shape Inclination angle in the range of 3 °. 5. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, worin die Außenfläche des Stopfens über ihre gesamte Länge denselben Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten aufweist.5. Closure device according to claim 3 or 4, wherein the The outer surface of the stopper is the same over its entire length Inclination angle with respect to the vertical. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die in den Innenraum des Hohlkörpers ragenden Bereiche des Stopfens durchgehend oder mit Ausnahme des dem Hals des Hohlkörpers zugewandten Bereichs eine zylindrische Außenfläche aufweisen.6. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the in areas of the hollow body protruding Continuous or with the exception of the neck of the Hollow body facing area a cylindrical Have outer surface.
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