DE2127603A1

DE2127603A1 - Metallbehälter oder Metallbuchse sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE2127603A1
Application number: DE19712127603
Authority: DE
Inventors: Tatsumi Fuchu Tokio Yoshikawa (Japan) P
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1972-01-27
Also published as: US3785311A; GB1320061A

Description

Anm.: Daiwa can Co., Ltd. eingegangen am UiML

(Neue) Seite 1 DAIWA OAH CO., LTD., Tokyo, Japan

Metallbehälter oder Metallbüchse sowie Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Metallbehälter oder eine Metallbüchse, hergestellt aus einem metallischen StanzstÜok oder einem Weissblech durch Ziehen, Stanzen, Zurichten und Bördeln, sowie ein Verfahren zum Herstellen dieses Metallbehälters oder dieser Metallbüchse·

Bei dem erfindungsgemässen Behälter weist die Oberkante der Gefässwand eine ausreichende Stärke auf, so dass | der Behälter auch dann seine ursprüngliche Form behält, wenn er während des ProduktionsTorgange mit hoher Geschwindigkeit gegen den Abstreiffinger stöest.

Die Erfindung betrifft ferner einen Stanzenkern but Anwendung bei dem erfindungsgemäeeen Verfahren*

Bs ist bekannt, ein metallische« Stanzstück oder ein Weisibleoh su einer Kalotte zu ziehen, welche dann zu eines zylindtrförmigen Büoheenrohllng alt einem offenen Ende geprefft wird· Das Sude wird zugerichtet, gebördelt und mit

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einem Doppelfalz versehen und so eine Büchse hergestellt. Zur Kostenersparnis sollte die Gefässwand möglichst dünn sein und gleichzeitig ein möglichst grosser Ausstoss erzielt werden. Es war jedoch bisher nicht möglich, diese beiden Erfordernisse in Einklang zu bringen.

Eine durch Ziehen hergestellte Büchse besitzt nicht überall die gleiche Wandstärke. Wenn man die Büchse dann stanzt, so wird der stärkere Teil stärker gedehnt als der dünnere Seil, so dass die Oberkante des Körpers ziekzackförmig gewellt wird. Beim Abstreifen des Stanzenkerns nach Beendigung des Stanzvorgangs stösst der äusserste Rand des zickzackförmigen Teils zuerst gegen den Pinger der Abstreifvorrichtung. Falls dieser Rand eine ausreichende Stärke aufweist, wird er nicht verbogen, wenn er mit hoher Geschwindigkeit gegen den Finger der Abstreifvorrichtung stösst; andernfalls tritt eine bleibende Deformation ein.

Es wurde nun ein Stanzenkern entwickelt, der eine umgekehrte abgestumpfte konische Form aufweist; der obere Teil dieses Stanzenkerns weist einen grösseren Durchmesser oder eine zylindrische Form mit praktisch gleichbleibender Stärke im Längsschnitt auf. Die Büchse, welche mit Hilfe des Stanzenkerne mit umgekehrt abgestumpfter konischer Form gepresst wurde, weist eine grössere Wandstärke im unteren Teil und eine geringere Wandstärke im oberen Teil auf. Falls ein zylindrisch geformter Stanzenkern zum Stanzen der Büchse angewendet wird, ist die Wandstärke über den ganzen Längsschnitt gleich. Falls man die Büchsenwand zwecks Materialersparnis dünn macht, wird das obere Ende der Büchsenwand so dünn, dass es sich beim Abstreifen des Kerns leicht verbiegt.

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In der USA-Patentschrift 3 029 507 ist ein Verfahren beschrieben, bei welchem eine Aluminiumseheibe zu einer zylinderformigen Büchse mit einem Ende geformt wird, welches dann so gestanzt wird, dass die Körperwand dünn ausgezogen wird; Sine durch Kaltspritzen gemäss dem Verfahren dieser USA-Patentschrift hergestellte BUchse weist, im Gegensatz zu einer durch Ziehen hergestellten Büchse, eine gleichbleibende Wandstärke bei einem Schnitt senkrecht zur Achse der Büchse auf. Eine derartige, durch Kaltspritzen hergestellte Büchse weist kaum irgendeinen ziekzackförmig geformten Teil an der Oberkante des Körpers nach des Stanzen der Körperwand auf. Es kommt daher seltener al« bei einer gezogenen Büchse Tor, dass die Oberkante durch den Abstreiffinger yerbogen wird, wenn die Stärke der oberen Wand gleichmassig ist. Aus diesem Grund ist das Problem des Auftreten· einer zicksackförmigen Wellung an der oberen Kante der Büchse bei dem Verfahren gemäss der USA-Patentschrift nicht erwähnt und es findet sich auch kein Hinweis, wie man den. oberen feil des Büchsenkörpers in der letsten 7erfahrensstufe nur wenig oder überhaupt nicht stanzen könnte.

Die Erfindung schafft einen Stanzenkern, der sich stm Herstellen einer starkwandigen Oberkante einer Büchse eignet.

Die Erfindung schafft ferner eine Büchse alt starkwandiger Oberkante, deren Stärke so bemessen ist» dass sie sich beim Anstossen an den Abetre if finger nicht Trerbiegt, Dabei weist der übrige feil der Büchse sweeks Materialersparnis eine äusserst geringe Stärke auf.

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Die Erfindung schafft ferner eine durch Ziehen, Stanzen, Zurichten und Bördeln hergestellte Büchse, welche im oberen Teile eine ausreichende Stärke aufweist, um einen Doppelfalz anzubringen, während der übrige Teil ausserordentlich dünnwandig ist.

Bei der Erfindung weist der Oberteil der Büchse, eine solche Wandstärke auf, dass er selbst bei einer Ausstossgeschwindigkeit von wenigstens 200 Büchsen pro Minute nicht verbogen wird, wenn er gegen den Abstreiffinger stösst. Der übrige Teil der Büchse weist nach dem Stanzen eine sehr geringe Wandstärke auf. Der bei der Erfindung angewendete Stanzenkern ist dabei so ausgebildet, dass die obenbeschriebene Struktur der Büchsenwand entsteht.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen weiter erläutert.
Es bedeuten;

Fig. 1 einen Längsschnitt entlang der Achse einer

zylinderförmigen Büchse gemäss der Erfindung;

Pig. 2 a einen Längsschnitt einer durch Ziehen hergestellten Büchse;

Pig. 2 b einen Längsschnitt durch eine Büchse gemäss Fig. 2 a nach dem ersten Stanzen;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines erfindungsgemässen Stanzenkerns.

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Unter dem Ausdruck "Ziehen" ist ein Bearbeitungsvorgang zu verstehen, bei welchem ein kreisförmiges metallisches Stanzstück oder ein Weissblech unter geeignetem Druck zwischen einer Formplatte und einer Druckplatte gehalten werden und die Platte dann zur Herstellung einer Büchse mittels eines Stanzenkerns durch einen Formring hindurchgedrückt wird. Der Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser des Stanzenkems und dem Innendurchmesser des Formrings entspricht dabei wenigstens der doppelten Wandstärke der Büchse.

Unter dem Ausdruck "Stanzen" ist ein Vorgang zu verstehen, bei welchem die Büchsenwand dünn ausgezogen wird, wenn die Büchse mit Hilfe des Stanzenkerns durch den Formring hindurchgedrückt wird, wobei die Differenz zwischen dem Aussendurchmesser des Stanzenkerns und dem Innendurchmesser des Formrings kleiner als die doppelte Wandstärke des zu bearbeiteten Büchsenrohlings ist.

Die in Fig. 2 a dargestellte Büchse A lässt sich auf die obenbeschriebene Weise durch Ziehen formen. Die Wandstärke an den Enden und die Körperwandstärke entsprechen dabei im wesentlichen der Wandstärke des als Ausgangsmaterial verwendeten Blechs. Die Körperwandstärke ist nicht überall dieselbe, da der zum Festhalten des Blechs angewendete Druck nicht überall vollkommen gleichmässig wirkt, weil das Blech keine einheitliche Stärke aufweist, das Blechmaterial nicht einheitlich ist usw. Die Büchse A wird dann unter Anwendung des in Fig. 3 dargestellten Stanzenkerns durch einen (nicht dargestellten) Formring hindurchgestanzt. Der in Fig. 3 dargestellte Stanzenkern weist im

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unteren Teil eine Zone 4P mit gleichbleibendem Durchmesser, eine darüber befindliche Zone 9 mit nach oben abnehmendem Durchmesser und eine darüber befindliche Zone mit kleinem Durchmesser auf. Nachdem die Büchse mit Hilfe des Stanzenkerns einmal durch den Stanzring hindurchgestanzt wurde, weist der in Berührung mit dem Teil 4P des Stanzenkerns gestanzte Teil 4a der Büchse die in Fig. 2 b dargestellte Form auf, d.h., die Wandstärke der Gefässwand nimmt von unten nach oben ab. Der mittlere Teil 5a und der obere Teil 6a der in Fig. 2 b dargestellten Büchse befanden sich beim Stanzen in Berührung mit der Zone des Stanzenkerns mit gleichbleibendem Durchmesser.

Da die Wandstärke der Büchse nicht gleichbleibend ist, ist die Dehnung beim Stanzen der Gefässwand nicht über den ganzen Umfang hinweg einheitlich. Aus diesem Grund bekommt die Oberkante der Gefässwand eine Zickzackform, wie durch Ziffer 8 in Fig. 2b dargestellt. Die Oberkante der Gefässwand beim ersten Stanzen befindet sich unterhalb der Zone 9 des Stanzenkerns. Wenn man das in Fig. 2b dargestellte Produkt einem zweiten Stanzvorgang unterwirft, so wird die Gefässwand des Produkts, vom unteren Teil 4a ausgehend, gedehnt und dadurch dünner, so dass der Teil 6a des Produkts mit der Zone 9 des Stanzenkerns in Berührung kommt. Die Verringerung der Wandstärke im Teil 6a ist somit geringer als in den anderen Teilen der Büchse bzw. es tritt überhaupt nicht überall eine Verringerung ein. Das nach dem zweiten Stanzen sowie anschllessendem Zurichten und Bördeln erhaltene Produkt ist in Fig. 1 dargestellt. Im Gegensatz zu der Büchse gemäss Fig. 2b, weist die in Fig. 1 dargestellte Büchse einen nach aussen konkaven Boden auf, die

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Teile 4 und 5 sind dünner als die Teile 4a und 5a und das Oberteil 6 ist etwas dünner oder ebenso stark wie das Teil 6a. In Pig. 1 besteht der durch eine gestrichelte linie dargestellte Teil 7 aus einem nach auswärts gebogenen Teil, welcher durch Umbördeln der Oberkante des Teils 6 hergestellt wurde. Bei der in Fig. 1 dargestellten Büchse weiet der Boden 2 die gleiche Stärke wie das zur Herstellung verwendete Blech auf; der bogenförmige Teil 5, welcher den Obergang vom ßefässboden zur Gefässwand bildet, weist eine nur wenig geringere Wandstärke als das zur Herstellung verwendete Blech auf. Der untere Teil 4 weist eine nach oben abnehmende Wandstärke auf. Der darauffolgende Zentralteil 5_t weleher den grösaten Teil der Gefässwand bildet, weist die geringste Wandstärke auf. Die Wandstärke des hierauf folgenden Teils nimmt nach oben hin fortschreitend zu, um ein Terbiegen au vermeiden, wenn das Teil gegen den Finger der Abstreifvorrichtung stösst. Die Wandstärken betragen beispielsweise 0.33 bis 0,30 am für den Boden 2 und den bogenförmigen Teil 3; 0.30 bis 0.10 mm für 1o mm des unteren Teils 4, etwa 0.10 mm für den Zentralteil 5, 0.10 bis 0.20 mm für etwa 5 mm des oberen Teils 6 und etwa 0.20 mm für die Oberkante der Gefässwand.

Sie Büchse kann beispielsweise aus Blech hergestellt werden; es kann aber auch ein anderes Material, wie Aluminium, verwendet 'werden. Die AusstGasgeschwindigkeit betrug 250 Büchsen pro Minute; dabei trat praktisch kein Terbiegen der Oberkante der Büchse ein. Zur Herstellung einer Doppelborte soll das Oberteil vorzugsweise eine Wandstärke von 0.2 ma auf eine Länge von etwa 5 mm unterhalb der Oberkante nach dem Zurichten aufweisen.

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Bei der obigen Beschreibung handelt es sich nur um eine beispielhafte Ausführungsform. Das Stanzen kann nach dem Ziehen einmal oder mehrmals erfolgen. In jedem Pail kann man eine Büchse herstellen, bei welcher das Oberteil der Gefässwand eine grössere Wandstärke als der Zentralteil aufweist.

Die Stärke des zu verarbeitenden Blechs, die Abnahme der Wandstärke im unteren Teil 4 der Gefässwand und die Zunahme der Wandstärke im oberen Teil 6 können je nach dem verwendeten Material schwanken. Da sich die Erfindung aber eine Materialersparnis zur Aufgabe gesetzt hat, soll die Wandstärke des Zentralteils der Gefässwand möglichst gering sein. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man die Wandstärke einiger Teile der Gefässwand bei der Herstellung des Gefässes durch Ziehen oder Stanzen stark abnehmend oder zunehmend verlaufen lässt, ohne die Wand dabei zu zerstören. Die Wandstärke des Zentralteils kann dabei 0.1 mm oder weniger betragen. Falls die Wandstärke der Oberkante der Gefässwand, je nach dem verwendeten Material, 0.18 bis 0.28 mm beträgt, tritt kein Verbiegen beim Anstossen gegen den Abstreiffinger ein, selbst wenn die Ausstossgeschwindigkeit 250 Büchsen/Minute beträgt. Die Oberkante kann dabei mit einer üblichen Doppelfalzvorrichtung mit einem Doppelfalz versehen werden. Falls das zweite Stanzen oder die folgenden Stanzvorgänge unter Anwendung des Stanzenkerns gemäss der Erfindung ausgeführt werden, entstehen weniger zickzackförmige Wellungen im Oberteil der Gefässwand, da das Stanzen des Oberteils der Gefässwand beim letzten Stanzvorgang unterbleibt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Stärke der Gefässwand nach dem

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ersten Stanzen gleichbleibend in Bezug auf eine senkrecht zur Achse der Büchse verlaufende Ebene verläuft, so dass der beim ersten Stanzen erhaltene, zickzackförmig verlaufende !Peil der Oberkante nicht noch weiter gewellt wird, solange er nicht gedehnt wird. Aus diesem Grund besteht bei der Erfindung nur ein geringer Abstand zwischen dem erhabenen Teil und dem vertieft liegenden Teil der zickzackförmig verlaufenden Oberkante der Gefässwand. Dadurch wird verhindert, dass sich der erhabene Teil verbiegt, wenn er gegen den Abstreiffinger stösst.

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Claims

Daiwa Can Co., Ltd. ifr 27.8.197t

(Neue) Patentansprüche

IyMetallbehälter oder Metallbüchse, hergestellt aus einem metallischen Stanzstück oder einem Weissblech durch Ziehen, Stanzen, Zurichten und Bördeln, gekennzeichnet durch einen einstückig mit der Gefässwand verbundenen Boden 2, welcher praktisch dieselbe Stärke wie das Ausgangsmaterial aufweist, einen auf den Boden 2 folgenden Unoarteil der Gefässwand, welcher eine nach oben abnehmende Wandstärke aufweist, einen auf diesen Unterteil folgenden Zentralteil 5,welcher sich nach oben erstreckt und den Hauptteil der Gefässwand bildet und dessen Wandstärke der geringsten Wandstärke des Unterteils 4 entspricht, und ein af den Zentralteil 5 folgendes Obertteil 6, dessen Wandstärke nach oben zunimmt.
2. Metallbehälter oder Metallbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennteichneiidasa er an der Oberkante des starkwandigen Oberteile 6 eine Bördelung 7 aufweist.
3. Verfahren sum Herstellen eines Metallbehälters oder einer: Metallbüchse durch Verformen eines metallischen Stansetücka oder eines Weissblechs durch Stanzen, Zurichten und Bördeln, dadurch gekennzeichnet, dass man das Oberteil 6 der Gefäsewand beim letzten Stanzvorgang weniger oder überhaupt nicht dehnt, danach die einstückig mit der Gefässwand verbundene, bereits einem Stanzvorgang unterzogene Oberkante des Oberteile 6 dee Behälters zurichtet und bördelt.
4· Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man nur einen einmaligen Stanzvorgeng ausführt.
5. Stanzenkern zum Herstellen eines Metallbehälters oder einer Büchse durch Ziehen, anschliessendes Stanzen, Zurichten und Bördeln, dadurch gekennzeichnet, dass der

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eingegangen nm

Aussendurchmesser des Stanzenkems vom unteren Teil 4P nach oben hin fortschreitend zunimmt, im zentralen Hauptteil des Stanzenkerns konstant bleibt und dann fortschreitend nach oben hin abnimmt und der obere Teil einen geringeren Durchmesser als der Hauptteil aufweist.

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