DE19638688A1 - Verschlußvorrichtung für Einrichtung zum Expansionsformen mit konischem Stopfen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der Verformung von Hohlkörpern wie Dosen oder Rohren durch sprunghaften Druckanstieg im Inneren des Hohlkörpers ("Expansionsformen").

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 WO 95/08410). 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 1 532 813).

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 WO 95/08410 vorgesehen, daß die Teile der den Hohlkörper umschließenden Form über einen Bajonettverschluß mit dem die Verschlußplatte tragenden Teil der Vorrichtung verbunden sind.

Die Verschlußplatte selbst wird durch einen O-Ring gegen den Hals des Hohlkörpers abgedichtet, der in einer Ausnehmung der Platte angeordnet ist. Um einen vorzeitigen Verschleiß des O-Rings zu vermeiden, ist hinter dem O-Ring eine ebenfalls ringförmige Luftkammer vorgesehen, die mit einer Vakuumeinrichtung sowie mit einer Luftzufuhr verbunden ist. Zum Verschließen wird die Verschlußplatte in die Öffnung des Hohlkörpers eingebracht, während gleichzeitig in der Luftkammer ein Vakuum erzeugt wird. Dabei wird der O-Ring nach innen eingezogen. Wenn die Abschlußplatte ihre Endstellung erreicht hat, wird diese Kammer wieder mit Luft befüllt, so daß sich der O-Ring wieder in seine ursprüngliche Position begibt und sich dabei dichtend an den Hals des Hohlkörpers anlegt. Anschließend kann die Kammer mit Verbrennungsgas gefüllt und dieses gezündet werden.

Das mit einer derartigen Vorrichtung ausführbare Verformungsverfahren ist langwierig und umständlich, da das Verschließen der Öffnung wie oben detailliert dargelegt mit einer Vielzahl von Arbeitsgängen verbunden ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verschlußvorrichtung bereitzustellen, die selbst technisch einfach gestaltet ist und den Verschließvorgang vereinfacht und abkürzt.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer Verschlußvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Der erfindungsgemäß gewählte Neigungswinkel im Bereich von 2 bis 5° bewirkt eine ausreichende Schließkraft zwischen Stopfen und Hals bzw. oberem Rand des zu verformenden Hohlkörpers. Ganz besonders bevorzugt beträgt der Neigungswinkel des konischen Stopfens etwa 3°. Dies ist besonders im Hinblick auf das Lösen des Verschlusses nach dem Verformen günstig, weil hierbei die Reibkräfte nicht zu hoch sind.

Wenn es sich bei dem zu verformenden Hohlkörper um einen Dosenkörper handelt, so ist dessen oberer Rand üblicherweise bereits in die Vorform eines Rumpfhakens gebogen. Hierdurch weist der Halsbereich einen gewölbten Bereich, ggf. auch mit einem konischen Abschnitt auf, so daß der dichtende Abschnitt relativ lang ist (die funktionelle Eintauchtiefe beträgt ca. 3 bis 6, bevorzugt 4 mm, siehe Fig. 1).

Der gewählte Konus-Winkel des Stopfens eignet sich jedoch insgesamt für eine Vielzahl von Behälterkörpern, unabhängig davon, ob sie einen zylindrischen oder gewölbten Halsbereich besitzen und unabhängig davon, ob der Hals gegenüber dem übrigen Behälterkörper eingezogen ist.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei Dosen mit einem eingezogenen, gebogenen Halsabschnitt wie beispielsweise Getränkedosen eine leichte Verformung des Halses bewirkt, was eine verbesserte Deckel-zur-Dose-Passung und damit eine bessere Falzdichtung zur Folge hat.

Die beigefügte Fig. 1 zeigt schematisch einen Stopfen der erfindungsgemäßen Verschlußvorrichtung. Die Figur ist stark vergrößert. Sie zeigt die Wände 1 eines Dosenkörpers, die von Formteilen 2, 3 umgeben sind. Der Hals 4 ist gegenüber dem Inneraum verengt und leicht gebogen. Der nach außen gebogenen Bereich ist ausweislich der Angabe über dem Pfeil 5 etwa 4 mm lang. Ein Stopfen 6 sitzt dichtend in der vom oberen Rand 4 gebildeten Öffnung. Er besitzt eine konische Form, wobei die Seitenwandung 7 einen Winkel von 30 gegenüber der Senkrechten aufweisen soll. Mit 8 ist schematisch eine Gaszufuhr bezeichnet, die durch den Stopfen hineinreicht. Details dieser Gaszufuhr sowie einer ggf. vorhandenen Zündeinrichtung sind nicht gezeigt.

Der erfindungsgemäße Stopfen besitzt eine einfache Form und ist keinem Verschleiß ausgesetzt. Der Verschließvorgang ist einfach, da entweder der Stopfen auf den Hals des Hohlkörpers abgesenkt oder der Hohlkörper-Hals auf den Stopfen gefahren wird. Sofort nach kraftschlüssigem Verschließen der Formteile 2, 3 mit der Verschlußvorrichtung kann der Verformungsvorgang eingeleitet werden.

Claims (4)

1. Verschlußvorrichtung für eine Einrichtung zum Verformen der Seitenwände und/oder des Bodens von Hohlkörpern mittels sprunghaften Druckanstieges im Innenraum des Hohlkörpers, umfassend einen mit mindestens einer Zuführungsleitung und ggf. einer Zündeinrichtung versehenen Stopfen (6) zum dichtenden Verschließen des Innenraums (9) des Formkörpers während des Formvorgangs, der eine konische Form mit einem Neigungswinkel gegenüber der Senkrechten im Bereich von 2° bis 5° aufweist.

2. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, worin die konische Form des Stopfens einen Neigungswinkel von ungefähr 3° besitzt.

3. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, worin der Stopfen ein metallischer Stopfen ist.

4. Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Innenraum des Hohlkörpers gewandte Seite des Stopfens eine ringförmige Verlängerung aufweist.