DE2157107A1 - Behälterverschluß und Verfahren sowie Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

New York, N.Y. (Ver. St.A.)

Behälterverschluß und Verfahren sowie

Vorrichtung zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Behälterverschluß mit einem ein Identifizierungsschild tragenden, eine Behälterwandöffnung verstärkenden Ring, die von einem nach oben gezogenen Hals umgeben ist, und mit Befestigungsmitteln für die Anbringung des Identifizierungsschilds sowie einer Verschlußdichtung an dem Ring.

Auf dem Gebiet der industriellen Behälterfertigung, insbesondere von Stahltrommeln, ist es bereits seit langem üblich gewesen, einen Verschlußflansch für die Aufnahme eines Schraubstopfens mechanisch innerhalb einer in einer Behälterwand ausgebildeten Öffnung zu befestigen. Ein Verfahren zum Einsetzen von Flanschen in Behälterwände wurde mittels einer metallischen Preßform durchgeführt, die eine Öffnung in der Behälterwand bildet und den Flansch in einem einzigen Arbeitsgang mechanisch in diese einsetzt. In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, auch einen Schildträger-Ring in den Einsetzvorgang einzuschließen, der den auf-

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rechtstehenden Behälterwandöffnungshals umgibt und ständig von dem nach außen gebördelten Wulst am obersten Ende des Flanschhalses an seiner Stelle gehalten wird. Eine Aufgabe eines solchen Schildrings ist es, wirksame Mittel für die Befestigung eines Schildes zur Identifizierung des Behälterinhalts vorzusehen. In manchen Fällen dienen die Schildringe auch als Mittel zur Befestigung einer aus einem Draht und einer Bleiplombe bestehenden Plombierung, die durch den Verschlußstöpsel zur Sicherung gegen unbefugten Eingriff hindurchgezogen ist. Im Zusammenhang mit der zunehmenden Tendenz zur Verwendung dünnwandigerer Bleche bei der Fertigung industrieller Versandbehälter ist zusätzlich die Benutzung solcher Schildringe zur Verstärkung des Behälterwandöffnungshalses vorteilhaft, um den erforderlichen Festigkeitsanforderungen zu entsprechen.

Bisher hat man es nur für möglich gehalten, solche Schildringe beim Einsetzen des Flansches von Hand zuzuführen, was in einem zweistufigen Arbeitsgang durchgeführt wurde, wobei die Behälterwand durchbrochen und der die Öffnung umgebende Behälterwandhals in einem ersten Preßvorgang nach oben gezogen wurde. Im zweiten Arbeitsgang wurde der Flanschhals von unten in die Behälterwandöffnung eingesetzt, wobei der Schildring, außen den Öffnungshals umge- W bend, über die Behälterwandöffnung gebracht werden konnte. Das obere Ende des Flanschhalses wurde dann nach außen umgebördelt, um den Flansch und den Schildring auf dem darunterliegenden Behälterwandöffnungshals dauerhaft zu befestigen. Die vorerwähnte Anordnung für das Einsetzen des Flansches in zwei Arbeitsgängen ist jedoch verhältnismäßig kostspielig und ungeeignet für Hochleistungs-Behälterfertigungsverfahren.

Die Erfindung ist besonders geeignet für die Anbringung von Schildringen in einer Anordnung für das Einsetzen des Flansches in einem einzigen Arbeitsgang. Dies wird erreicht durch Zufuhr der Flansche und Schildringe in eine Preßform

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für das Einsetzen in eine Behälterwand bei einem einzigen Arbeitshub der Presse. Mehr im einzelnen wird ein Flansch zusammen mit der Zufuhr eines Schildrings in die obere Hälfte der Form der unteren Hälfte der Form zugeführt. Eine Behälterwand wird dann in die Form zwischen den Flansch und den Schildring in Stellung gebracht . Die Presse macht einen Arbeitshub, der einen Lochstempel in der oberen Formhälfte veranlaßt, sich durch den Schildring hindurch nach unten zu bewegen und die Behälterwand zu lochen. Eine fortgesetzte Abwärtsbewegung der oberen Form veranlaßt das Aufwärtsziehen eines Halses um die Behälterwandöffnung herum, wobei der Schildring konzentrisch um den Öffnungshals herum aufliegt. Das abschließende Schließen der Form zieht die Behälterwand über den Flansch herunter und bördelt das obere Ende des Flanschhalses um den Behälterwand-Öffnungshals und den Schildring nach außen um, wobei der Flansch und der Schildring dauerhaft an der Behälterwand befestigt werden.

Es ist demgemäß eine Hauptaufgabe der Erfindung, ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zur Befestigung von Verschlußflanschen und Schildringen an Behälterwänden in einem einzigen Arbeitsgang anzugeben sowie ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlußflanschen und Schildringen in eine Preßform für die Befestigung dieser Flansche und Schildringe an der Behälterwand, ferner einen neuen Schildring für die Befestigung zusammen mit einem Verschlußflansch an einer Behälterwand in einem einzigen Arbeitsgang.

Weitere und mehr ins einzelne gehende Gegenstände der Erfindung liegen zum Teil auf der Hand und werden zum Teil in der nachstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

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Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht eines auseinandergenommen dargestellten Verschlußflansches und eines ebenen Schildring-Rohlings gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in ihrer zueinander ausgerichteten, zur Anbringung an einer Behälteröffnung bereiten Lage;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Zufuhrmechanismus für die Zufuhr eines Schildrings und eines VerschluTlansches nach Fig. 1 in ihre Arbeitsstellung und einer Einsetzpreßform, wie dargestellt;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung auf die Linie 3-3 in Fig. in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 4 einen vergrößert dargestellten lotrechten Schnitt durch den Zufuhrmechanismus und die Preßform gemäß Fig. 2, wobei der Zufuhrmechanismus sich in vorgeschobener Stellung innerhalb der Preßform befindet und einen Verschlußflansch und einen Schildring trägt;

Fig. 5 einen horizontalen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 6 eine Fig. 4 ähnliche Ansicht, jedoch mit dem Zufuhr- * mechanismus in der ganz erreichten Zufuhr-Auswerf-

Stellung;

Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch die Einsetzpreßform in geöffneter Stellung, nachdem der Zufuhrmechanismus zurückgezogen und der Verschlußflansch, der Schildring und die Behälterwand richtig positioniert für den BefestigungsVorgang sind;

Fig. 8 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Preßform in dem Stadium, das auf das nach Fig. 7 folgt, wobei ersichtlich ist, daß die Behälterwand gelocht worden ist;

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Fig. 9 eine Fig. 8 ähnliche Ansicht, jedoch mit weiter vorgeschobener Preßform, die den Behälterwandhals und den Schildringhals um den Verschlußflansch zum Teil geformt hat;

Fig. 10 einen Teilschnitt durch die Preßform in dem dem nach Fig. 9 folgenden Stadium mit einem Behälterwandhals und einem Schildringhals, bereit für das Umbördeln des Verschlußflanschteils darüber;

Fig. 11 einen lotrechten Schnitt durch im wesentlichen den gesamten Preßform-Mechanismus, der den Verschlußflansch in seiner in der Behälterwandöffnung befestigten Stellung und an seinem oberen Ende · zum Festhalten des vollständig ausgebildeten Schildrings an seiner Stelle umgebördelt veranschaulicht ;

Fig. 12 einen lotrechten Schnitt durch einen abgewandelten, zum Teil ausgeformten Schildring;

Fig. 13 eine Draufsicht auf den abgewandelten Schildring nach Fig. 12;

Fig. 14 und 15 Ansichten, die denen nach Fig. 9 und 10 vergleichbar sind, jedoch unter Einschluß des abgewandelten Schildrings nach Fig. 12 und 13;

Fig. 16 eine Ansicht in Pfeilrichtung auf die Linie 16-16 in Fig. 4 gesehen, die die Verwendung gefederter Zapfen zum Halten des Schildrings in der Preßform veranschaulicht;

Fig. 17 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 17-17 in Fig. 16, der einen Abschnitt eines Schildrings und dessen Träger umfaßt und einen gefederten

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Zapfen veranschaulicht, der sich dem Auge in dem Schildring nähert;

Fig. 18 ein Fig. 17 ähnlicher Schnitt, der den gefederten Zapfen bereits von dem Auge des Schildrings aufgenommen und den letzteren in der Einsetzform haltend veranschaulicht;

Fig. 19 einen Fig. 18 ähnelnden Schnitt, jedoch eine abgewandelte Form eines Prägerings zum Halten eines Schildrings darin veranschaulichend;

Fig. 20 eine Ansicht in Pfeilrichtung auf die Linie 20-20 in Fig. 19 gesehen;

Fig. 21 eine Draufsicht, zum Teil aufgebrochen und im Schnitt dargestellt eines fertig montierten Verschlußflansches, Schildrings und Behälterwandabschnitts gemäß den vorhergehend veranschaulichten Ausführungsformen;

Fig. 22 einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie 22-22 in Fig. 21 in Pfeilrichtung gesehen;

Fig. 23 eine Draufsicht ähnlich der nach Fig. 21, eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Schildrings umfassend;

Fig. 24 einen Teilschnitt ähnlich dem nach Fig. 18, der eine abgewandelte Anordnung zum Halten des Schildrings nach Fig. 23 in Stellung in der Preßform zeigt; und

Fig. 25 eine Ansicht in Pfeilrichtung auf die Linie 25-25 in Fig. 24 gesehen.

Betrachtet man zunächst den Verschlußflansch und den Schildring, mit denen das Verfahren und die Vorrichtung naeh der

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Erfindung zu tun haben, so ist aus Fig. 1 ein konventioneller Verschlußflansch 1 ersichtlich, der einen zylindrischen Hals 2 mit einem oberen, gewindefreien Teil 3 und einem mit Innengewinde versehenen unteren Teil 4 aufweist, der von einer achteckigen Basis 5 umgeben ist. EinDichtungsring umgibt den zylindrischen Hals an der Vereinigungsstelle des mit Gewinde versehenen unteren Teils 4 und der Flansch-Basis 5. Der Schildring 7 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist als ein ebener Rohling ausgebildet, der eine kreisförmige, innere, freie Kante 8 aufweist, die eine zentrale öffnung einfaßt, und der in einer äußeren achteckigen freien Kante 9 endet. Eine Reihe von Augen 10 sind in dem Schildring in der Näh« der freien Kante 9 an den Ekken des Achtecks ausgebildet.

In Fig. 2 bis 6 ist der allgemein mit 11 bezeichnete Zufuhrmechanismus für das gemeinsame Zuführen eines Verschlußflanschs und eines Schildrings in die Einsetz- Preßform dargestellt. Ein horizontal angeordneter pneumatischer Antriebszylinder 12 ist an einer Metallbearbeitungspresse (nicht dargestellt) befestigt, innerhalb der die Einsetz-Preßform angebracht ist. Die Kolbenstange 13 des Antriebszylinders 12 ist auf die Einsetz-Preßform zugerichtet und mit einer auf ihr äußeres Ende aufgeschraubten Mutter 14 versehen. Ein L-förmiger Rahmen 15 hat eine aufrechtstehende Wand 16, die mit einer Öffnung 17 versehen ist. Durch sie erstreckt sich gleitend die Kolbenstange 13. Ein Bund 18 ist auf der Kolbenstange 13 für die Beaufschlagung durch eine Druckfeder 19 befestigt, die die Kolbenstange 13 umgibt und normalerweise die aufrechtstehende Wand 16 gegen die Mutter 14 preßt. Ein Paar Stangen 20 ist mit dem Zylinder 12 verbunden, sie erstrecken sich parallel zu der Kolbenstange 13 und sind an ihren äußeren Enden mit Anschlagmuttern 21 versehen. Die aufrechtstehende Wand 16 des Rahmens 15 ist mit einem Paar Öffnungen 22 versehen,

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durch welche sich die Stangen 20 erstrecken.

Der L-förmige Rahmen 15 hat einen horizontalen Fuß 23, der in einem zylindrischen Ring 24 endet. Dieser vermag innen einen Verschlußflansch 1 aufzunehmen. Seine Aufnahmeöffnung 24a weist ganz unten eine zweifach gestufte Ausbildung auf, in der die Flansch-Basis 5 und der Dichtungsring 6 untergebracht sind. Eine radial nach innen gerichtete gefederte Kugel 26 ist in der Wand des Rings 24 so angebracht, daß sie sich zwecks Reibungseingriff mit dem Flanschhals 2 in die Öffnung 24a erstreckt.

Ein unterer Stempel 27, der als nicht geschlossener Ring ausgebildet ist, ist in der Öffnung 24a gleitend angeordnet und mit einem sich diametral hindurch erstreckenden Stift 28 versehen. Ein länglicher unterer Schwenkarm 29 ist bei 30 gelenkig mit dem Fuß 23 verbunden, erstreckt sich durch Ausschnitte in dem Ring 24 und dem Stempel nach innen und endet in einem gegabelten inneren Ende 31, das den Stift 28 darin gleitend aufnimmt. Ein nach oben offener Schlitz 32 ist in dem inneren Ende des unteren Sßhwenkärms 29 unmittelbar über der Gelenkverbindung 30 ausgebildet. Ein sich- in senkrechter Richtung erstreckender Bügel 33 ist am Ende der Kolbenstange 13 mit der Mutter 14 verbunden und trägt oben und unten sich in der Querrichtung erstreckende Stifte 34 bzw. 35. Der untere 34 dieser Stifte wird gleitend und gelenkig in dem Schlitz 32 in dem Schwenkarm 29 aufgenommen.

Eine aufrechtstehende zylindrische Buchse 36 ist an dem oberen Teil des Rings 24 befestigt, an der ein radial nach außen gerichteter Ansatz 37 angebracht ist. Ein oberer länglicher Schwenkarm 39 liegt über dem Schwenkarm 29, und sein inneres Ende ist bei 38 gelenkig mit dem Ansatz 37 des Ringes 24 verbunden. Der obere Schwenkarm 39 hat im

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wesentlichen dieselbe Form wie der untere Schwenkarm 29 und ist an seinem inneren Ende mit einem Schlitz 40 versehen, der unter der Gelenkverbindung 38 angeordnet ist und in gleitenden, gelenkigen Eingriff mit dem von dem Bügel 33 getragenen Stift 35 steht. Der Schwenkarm 29 erstreckt sich durch eine Öffnung in der Buchse 36 und schließt mit einem gegabelten inneren Ende 41 ab. Ein oberer rohrförmiger Stempel 42, der gleitend von der Buchse 36 aufgenommen wird, ist auch mit einer Öffnung versehen, durch die sich der Schwenkarm 39 erstreckt. Ein sich diametral durch ihn hindurch erstreckender, innerer Stift 43 ist in dem oberen Stempel befestigt und sitzt gleitend und gelenkig in dem gegabelten Ende 41 des Schwenkarms Eine vertikale Keilnut 48 ist in der Außenfläche des Stempels 42 ausgebildet, in die ein in der äußeren Buchse 36 befestigter ätift 44 hineinragt, um eine gegenseitige Verdrehung zwischen der Buchse 36 und dem Stempel 42 zu verhindern. Der obere Teil des oberen Stempels 42 wird von einem federbeaufschlagten, lotrecht gleitend angeordneten Druckring 45 umgeben, der in seiner oberen Stellung von einer Mehrzahl von gegen einen Rand 49 wirkenden Schraubenfedern 46 getragen wird. Die obere Fläche des Druckrings 45 ist bei 47 zurückgesetzt ausgebildet, so daß, wenn der Ring 45 sich in seiner obersten Stellung befindet, von der Oberfläche der Vertiefung 47 und dem oberen Ende des Stempels 42 eine durchgehende Fläche gebildet wird. Die Vertiefung 47 hat einen achteckigen Rand, so daß ein ebener Schildring 7 sicher darin untergebracht werden kann, um sich über den obersten Teil des Stempels 42 zu erstrecken. In dieser Stellung liegt der Schildring 7 bereit für die Überführung in den Aufnahmeteil der noch zu beschreibenden Einsetz-Preßform.

Die Einsetz-Preßform, in die der Verschlußflansch und der Schildring überführt werden, umfaßt obere und untere Untereinheiten. Die untere Preßform-Untereinheit 50 hat, wie

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deutlich aus Fig. 4 und 11 ersichtlich, einen unteren Preßformschuh 51 für die Anbringung auf der Lochscheibe (nicht dargestellt) einer Stanzpresse und ist mit einer zentralen Öffnung 52 versehen. Ein rohrförmiger Bördel-Stempel 53 ist zentral auf dem Preßformschuh mit seinem unteren Ende in eine Öffnung 52 ragend gelagert. Eine Reihe von Schraubendruckfedern 54, die zwischen dem Preßformschuh 51 und einem in Umfangsrichtung verbreiterten unteren Teil 55 des bördelnd wirkenden Stempels 53 wirksam sind, drücken den Stempel elastisch nach oben. Eine ringförmige Stütze 56 umgibt den Stempel 53 und hat einen radial nach innen vorspringenden Plansch 57, der die Aufwärtsbewegung des Stempels 53 begrenzt. Ein ringförmiges, unteres Widerlager 58 umgibt einen Zwischenteil des Stempels 53 oberhalb seines verbreiterten unteren Teils ^ und ist an dem tragenden Ring-Flansch 57 befestigt. Ein Druckring 59, der eine achteckige Innenfläche 64 hat, umgibt das Widerlager 58 und erstreckt sich senkrecht darüber nach oben, indem so ein Umfangshohlraum 60 um den unteren Teil des Stempels 53 gebildet wird. Eine Reihe lotrechter Zapfen 61, die auf Schraubendruckfedern 62 sitzen, drücken den Druckring 59 gegenüber dem Preßformschuh 51 elastisch nach oben. Ein nach innen vorspringender Rand 63 am oberen Ende der Stütze 56 begrenzt die Aufwärtsbewegung des Druckrings 59.

Die obere Preßform-Untereinheit 70 hat einen oberen Preßformschuh 71, der auf dem Druckkolben einer Stanz-Presse (nicht dargestellt) angebracht ist. Ein Lochstempel 72 ist auf dem oberen Preßformschuh 71 in vertikaler, konzentrischer Ausrichtung zu dem Stempel 53 befestigt. Ein ringförmiger Bördelgegenhalter 73, der den Lochstempel 72 umgibt, ist mit einer ringförmigen, konkaven Bördelgegenhalterfläche 74 versehen, die in senkrechter Richtung über dem unteren Ende des Lochstempels von diesem entfernt angeordnet ist. Ein Prägering 75 umgibt den Bördelgegenhalter

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73 und wird elastisch durch eine Reihe von Schraubendruckfedern 76 nach unten gepreßt, die Haltebolzen 76a umgeben und zwischen dem Prägering 75 und dem Preßformschuh 71 wirksam sind. Der Prägering 73 endet in einer untersten, nach unten gerichteten Prägefläche 77, die in Ruhestellung in einer horizontalen Ebene zwischen der Bördelgegenhalterfläche 74 und dem unteren Ende des Lochstempels 72 liegt. Die Prägefläche 77 endet radial nach innen in einer kurzen senkrechten Wand 78, die eine achteckige Form hat. Von der Wand 78 aus erstreckt sich die Prägefläche über einen abgerundeten Verbindungsteil 80 in eine obere Prägefläche 79, die sich radial nach innen erstreckt.

Die Arbeitsweise des Zufuhrmechanismus und der Einsetz-Preßform, die vorstehend beschreiben wurden, beim Einsetzen eines Flansches und beim Anbringen des Schildrings nach der Erfindung ist folgende: Unter Verwendung eines Werkstückfördermechanismus (nicht dargestellt) wird ein Verschlußflansch in den Ring 24 in korrekt ausgerichteter, eingelegter Stellung eingesetzt, und ein Schildring 7 wird in ähnlicher Weise korrekt ausgerichtet in dem Druckring 45 in Stellung gebracht. Der pneumatische Zylinder 12 wird dann betätigt und veranlaßt die Kolbenstange 13, den Rahmen 15 längs der Stangen 20 nach innen zu bewegen. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, werden die Anschlagmuttern 21 so eingestellt, daß sie die Vorbewegung des Rahmens 15 beenden, wenn der Flansch und der Schildring richtig fluchtend zwischen dem Bördel-Stempel 53 und dem Lochstempel 72 in der Einsetz-Preßform liegen. Weitere Vorbewegung der Kolbenstange 13 drückt die Feder 19 zusammen und bewegt den Bügel 33 gegenüber der Wand 16 vor. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, schwenkt die vorerwähnte begrenzte Bewegung die gegabelten Enden der Schwenkarme 29 und 39 auseinander. Wenn der Stempel 27 durch die Wirkung des Arm-Endes 31 auf den Stift 28 herunterbewegt wird, drückt er den Flansch 1 aus

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der Arretierung durch die gefederte Kugel 26 heraus und entfernt ihn aus dem Ring 24. Der Flansch wird so um den Bördel-Stempel 53 innerhalb der achteckigen Wand 64 auf den unteren Gegenhalter 58 gelegt. Zur selben Zeit wird der obere Stempel 42 unter der Wirkung des Arm-Endes 41 auf den Stift 43 aufwärts bewegt und veranlaßt den Druckring 45, die Arbeitsfläche 77 auf dem Prägering 71 zu berühren. Der Stempel 42 fährt fort, sich entgegen dem Druck der Federn 46 um eine kleine Strecke aufwärts zu bewegen, so daß das obere Ende des Stempels 42 den Schildring aus der Vertiefung 47 des Druckrings freigibt P und ihn innerhalb der Prägering-Fläche 79 ausgerichtet und eingelegt innerhalb der achteckigen Wand 78 ablegt. Verschiedene Reibschluß- und Federstift-Anordnungen lassen sich zum Halten des Schildrings in dem Prägering verwenden, deren Einzelheiten noch zu beschreiben sein werden.

Nachdem der Verschlußflansch und der Schildring einmal in die Preßform eingebracht sind, wird die Bewegung der Kolbenstange 13 umgekehrt und veranlaßt das Zurückziehen des Zufuhrmechanismus zwischen den Preßform-Untereinheiten heraus in seine Ausgangsstellung. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, wird dann eine Behälterwand 90, z.B. die Deckelwand einer 242 1-Stahltrommel, durch geeignete Führungen " (nicht dargestellt) in die Preßform gebracht, indem diese für einen Arbeitszyklus zum Ausführen des Einsetz-Hubs bereit gemacht wird. Bei diesem Hub schließt die obere Preßform-Untereinheit 70 die untere Preßform-Einheit 50, und der Loch-Stempel 77 stanzt ein Stück aus der Behälterwand aus, wobei darin eine durch eine kreisförmige Kante 91 begrenzte Öffnung verbleibt. Die um diese Öffnung herum befindliche Behälterwand liegt auf dem Ende des Bördel-Stempels 53 auf, der an dieser Stelle ausgefahren bleibt, da die beim Lochen auftretende Kraft nicht groß genug ist,

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mn den Widerstand der Druckfedern 54 zu überwinden.

Wenn sich der Lochstempel abwärts bewegt, wird der Ausschnitt durch die Mitte des Bördel-Stempels aus der Preßform gestoßen. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, drückt die Präge-Ringflache 77 die Behälterwand gegen den unteren Gegenhalter 59, der sich ebenfalls abwärts bewegt, indem der von den Federn 62 ausgeübte Widerstand überwunden wird. Das die Öffnung 91 unmittelbar umgebende Trommel-Wandmetall zusammen mit dem darüberliegenden, der Innenkante 8 benachbarten Schildringteil werden um den Flanschkörper herum aufwärts gezogen, wahrend die Prägeringfläche 79 den Umfangsteil des Schildrings nach unten drückt.

In Fig. 10 ist der Prägering an der unteren Grenze seines Weges gezeigt, wobei die Oberseite des Druckrings 59 horizontal mit der oberen Fläche des Gegenhalters 58 fluchtet. Bei dieser Stellung der Preßform versehen die Prägeflächen 77 und 79 auf dem Prägering 75 die Behälterwand 90 mit einer Prägung 92, die dicht über der Flanschbasis 5 liegt und in einem nach oben geformten, den Flanschhals 2 dicht umgebenden Hals 93 endet. Der Schildring 7 wird gleichzeitig fertiggestellt, indem er dem Behälterwand-Hals 93 angepaßt und zum dichten Aufliegen auf ihm und. der ".Oberseite der Prägung 92 gebracht wird. Der abgerundete Verbindungsteil 80 des Prägerings biegt die Außenkante 9 des Schildrings etwas nach unten über den Umfang der Behälterwand-Prägung. Aus Fig. 10 ist auch ersichtlich, wie die Fläche 74 des Bördelgegenhalters 73 den obersten, gewindefreien Halsteil 3 des Flansches 1 berührt und den Hals 3 radial nach außen biegt.

Fig. 11 zeigt die Einheit nach Vollendung des Einsetzhubs, der auf die fortgesetzte Abwärtsbewegung des Bördelgegenhal-

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ters 73 folgt, wobei der Bördelstempel 53 unter Überwindung des Widerstands der Druckfedern 54 nach unten gepreßt wird. Die Bördel-Gegenhalter-Fläche 74 hat also den Flanschhalsteil 3 über die nach oben gerichtete Behälterwandöffnungskante 91 und die Schildringinnenkante 8 nach außen und unten in einen dichtgeschlossenen Wulst gebördelt, der dauerhaft den Flansch und den Schildring um die Behälterwandöffnung herum befestigt, wobei der Dichtungsring 6 jeden möglichen Leckweg zwischen dem Flansch und der Behälterwand blockiert.

Fig. 12 bis 15 zeigen, wie die vorstehend beschriebene Stanzpressenoperation unter Verwendung einer abgewandelten Ausführungsform des Schildrings 107 ausgeführt werden kann, der eine ebene Basis 108 aufweist, welche in einer rechteckig geformten äußeren freien Kante 109 endet. Ein teilweise vorgeformter kegeliger Hals 110 erstreckt sich aufwärts und radial nach innen von der Innenkante 111 der Schildringbasis 108 unter etwa 25° zur Lotrechten und endet in einer kreisförmigen freien Kante 112. Augen 113 sind an jeder Ecke des Achtecks dicht benachbart der freien Kante 109 in der Basis 108 ausgebildet.

Der Einsetzvorgang wird grundsätzlich in derselben Weise wie bei dem ebenen Schildring 7 ausgeführt, mit Ausnahme davon, daß, wie aus Fig. 14 ersichtlich, das anfängliche Bewegen des Prägerings 75 auf den Gegenhalter 59 zu die Behälterwand über den Flanschhals 2 formt, wenn der Schildring 107 innerhalb der Prägeringwand 79 festgehalten bleibt. Wenn der Prägering 75 sich abwärts bewegt, formt die Prägefläche 79 den Schildring 110 in Eingriff mit dem darunterliegenden, teilweise ausgeformten Behälterwandöffnungshals, wie aus Fig. 15 ersichtlich. Die Beendigung des Einsetzhubs ist bei dem abgewandelten Schildring 107 im wesentlichen dieselbe wie in Fig. 10

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und 11 dargestellt, wobei der fertiggestellte Schildring 107 seinen Hals 110 so geformt erhält, daß er dem darunterliegenden aufrechtstehenden Behälterwandöffnungshals 93 angepaßt wird.

Fig. 16 und 17 zeigen die Einzelheiten des Prägerings 75 zum Festhalten des Schildrings 7 oder andernfalls auch des Schildrings 107 in der oberen Preßform-Untereinheit 70. Ein Paar federbeaufschlagte Haltezapfen 81 sind unter Ermöglichung einer hin- und hergehenden Bewegung in dem Prägering 75 angebracht und ragen nach unten und etwas radial nach innen von der Prägefläche 78 aus unter einem geringen Winkel zur Lotrechten. Jeder der federbeaufschlagten Haltezapfen 81 wird durch eine schwache Schraubendruckfeder 82 in einer Bohrung hinter dem Zapfenende durch eine Stellschraube 83 elastisch in die herausragende Stellung gedrückt. Die Zapfen 81 sind in der Prägefläche 78 an diametral auseinanderliegenden Stellen an den Ecken des Achtecks angebracht, so daß sie mit den Schildring-Augen 10 fluchten.

Wenn beim Betrieb der Schildring 7 innerhalb der achteckigen Prägeringwand 78 von dem oberen Stempel 42, wie oben erwähnt, aufwärts gedrückt wird, treffen die freien Enden der Zapfen 81 zuerst die Innenkanten der Augen 10 und ziehen sich teilweise zurück. Eine weitere Aufwärtsbewegung des Schildrings bringt die Zapfen in eine Stellung, in der ihre freien Enden sich durch die Augen schieben und den Schildring gegen den Prägeringverbindungsteil 80, wie aus Fig. 18 ersichtlich, in Stellung halten. Die Zapfen 81 werden mit den Augen 10 außer Eingriff gebracht, wenn die Preßform sich schließt und die Zapfen 81 in eine ganz zurück-

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gezogene Stellung innerhalb des Prägerings zurückdrückt.

Fig. 19 und 20 zeigen einen abgewandelten Prägering 175, der für das Festhalten eines achteckigen Schildrings 7 durch Reibungseingriff anstelle der vorerwähnten federbelasteten Zapfen vorgesehen ist. Um dies zu ermöglichen, hat der Prägering 175 wie der Prägering 75 der ersten Ausführungsform eine niedrigere Prägefläche 177, die eine achteckig geformte, senkrechte Innenwand 178 umgibt, die ihrerseits mit einer oberen Prägefläche 173 über einen abgerundeten Verbindungsteil 180 in Verbindung steht. Zwei einander diametral gegenüberliegende Flächen der achteckigen Wand 178 haben nach unten und radial nach innen geneigt verlaufende Abschnitte 181, die so bemessen sind, daß der Abstand zwischen den unteren Enden der geneigt verlaufenden Abschnitte 181 etwas kleiner ist als der Querabstand der Flächen des Schildrings. Wenn demgemäß der Schildring 7 durch den oberen Stempel 42 in den Prägering 175 gedrückt wird, wird der Schildring quer über die beiden Flächen etwas gebogen, die mit den geneigt verlaufenden Prägering-Abschnitten 181 in Eingriff kommen. Dies ermöglicht dem Schildring, in die Prägeringwand 178 zu schnappen. Die Haltewirkung ™ ist dabei ausreichend, um den Schildring 7 während des Einsetzhubs in den Prägering zu halten. Wenn der Schildring in einen Hals und eine Basis geformt ist und ständig von der Flanschbördelung 8 gehalten wird, wie aus Fig. 11 ersichtlich, die seine äußere freie Kante 9 zeigt, schnappt diese leicht hinter die verengten, geneigt verlaufenden Abschnitte 181, wenn die Preßform sich öffnet.

Betrachtet man weiter die fertige Behälterwand-Verschlußeinheit nach Fig. 21, so zeigt der aufgeschnittene Abschnitt derselben den fertiggestellten Schildring 7, der so geformt ist, daß er den darunterliegenden Behalterwandöffnungshals

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93 eng umschließt und so als wirksame Verdickung und erwünschte Verstärkung des Behälterwandhalses, der den Flansch umgibt, wirkt. Dies ist besonders vorteilhaft im Fall von dünnwandigen Metallbehältern, wo der Schildring sogar aus Material geformt sein kann, das beträchtlich dicker als die Behälterwand ist, um in angemessener Weise den eingesetzten Flansch in dem Trommelhals abzustützen. Es kann in gewissen Fällen sogar wünschbar sein, den Behälterwandöffnungshals überhaupt fortzulassen und den gemäß der Erfindung gebildeten Schildringhals als den einzigen Sicherungshals für die Befestigung von Flanschen an Behälterwänden zu verwenden.

In dem vergrößerten Teilschnitt nach Fig. 22 wird die Beziehung zwischen dem Schildring 7 uftd der Behälterwandprägung 93 klar dargestellt. Hier ist ersichtlich, daß die freie Kante 9 deB Schildrings, wie bei 94 angedeutet, leicht von dem Rand der darunterliegenden Behälterwandprägung 93 nach oben absteht. Die Lücke 94 wird teilweise während des Einsetzvorgangs durch das Behälterwandmetall geschaffen, das über die scharfe Kante der Flansch-Basis 5 unter einem schärferen Radius gezogen wird als der Radius, auf den die Schildringaußenkante durch den abgerundeten Verbindungsteil 80 in dem Prägering geformt wird. Zu der Lücke 94 trägt auch ein gewisses Ausmaß an vertikaler Rückfederung bei, die natürlich längs der Kante 9 beim Aufhören des Drucks des Prägerings auftritt. Der Zweck der Lücke 94 ist es, Zugänglichkeit zu den Schildring-Augen 10 zu schaffen, durch die eine Schnur oder ein Draht geführt werden kann, die oder der ein Schild zur Identifizierung des Behälterinhalts trägt. Eine Draht- und Bleiverschlußplombierung läßt sich auch durch Hindurchführen eines Drahtes durch ein Auge des Verschlußstopfens (nicht dargestellt) verwenden, der in den Flansch eingeschraubt ist, wobei dann "der Draht durch eines oder meh-

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rere der Augen 10 geführt wird und seine Enden in einer Bleiplombe vereinigt werden. Die Lücke 94 gibt normalerweise das Auge 10 ausreichend für das Durchführen eines dünnen Drahts frei. Wenn nicht, bietet die Lücke eine bequeme Zugangsstelle für die Einführung eines Werkzeugs zum Abbiegen der Schildringkante 9 aufwärts, um das Auge sogar für die Einführung eines dickeren Drahtes freizulegen. Die Bildung des Schildringaußenkantenteils in der gezeigten Weise gestattet dem Schildring in vorteilhafter Weise, die ihm zugedachte Funktion auszuführen, ohne daß er irgendeine scharfe oder hervorragende Metallkante aufweist, an der man sich die Hänge verletzen kann. Jeglicher Unfall, der mit der üblichen Praxis des Abwischens des Behälterdeckels rings um den Öffnungsverschluß in Zusammenhang stehen könnte, wird verhindert.

Ein weiter abgewandelter Schildring und ein Prägering für sein Festhalten sind in Fig. 23 - 25 veranschaulicht. Hier ist der Schildring 207 als ein ebener Rohling dargestellt, der eine kreisförmige Innenkante 208 und eine kreisförmige Außenkante 209 hat, die durch ein Paar radial nach außen vorstehende, einander diametral gegenüberliegende Ohren 211 mit daran ausgebildeten Augen 210 unterbrochen ist.

Es ist bemerkenswert, daß der Schildring 207 ebenfalls mit einem teilweise vorgeformten Hals gefertigt werden könnte, wie bei dem abgewandelten Schildring 207 nach Fig. 12 gezeigt. In Fig. 24 und 25 wird der Schildring 107 gezeigt, wie er innerhalb eines abgewandelten Prägerings 275 mit einer unteren Prägefläche 277 und einer oberen Prägefläche 279, die miteinander über eine vertikale achteckige Wand verbunden sind, gepreßt wird. Zwei einander diametral gegenüberliegende, ausgeschnittene Teile 280 sind in der Prägefläche 277 für die Aufnahme der Schildringohren 211 aus-

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gebildet. Ein Paar federbeaufschlagte Zapfen 281, vergleichbar denen nach Fig. 17 und 18, ragen nach unten in die ausgeschnittenen Teile 280 zum Eingriff in die Augen 210 in den Schildringohren 211. Der Schildring 207 wird in seine Endform im Lauf des Einsetzvorgangs, wie oben beschrieben, verformt. Jedoch liegt die Schildringaußenkante 209 innerhalb der Begrenzung durch die darunterliegende achteckige Behälterwandprägung 92, wie aus Fig. 23 ersichtlich, während die Ohren 211 sich über die Außenkante der Prägung erstrecken, um die umgebende Behälterwand mit Abstand zu überragen.

Der Gedanke der Formung eines Schildrings aus einem flachen Rohling während des Flanscheinsetzvorgangs eignet sich auch für Behälterfertigungsanlagen, die zum Einsetzen von Flanschen in zwei getrennten Stanzpressen-Operationen ausgelegt sind. In dem ersten dieser Preßvorgänge lochen die Preßformen-Bewegungen die Behälterwand, ziehen den Hals hoch und formen die Prägung herum. Bei derzweiten Operation setzt die Preßform den Flansch ein und bördelt sein oberes Ende ü^er das Ende des Behälterwandöffnungshalses. Bei der zweistufigen Operation, ebenso wie bei der einstufigen Flanscheinsetzungs-Operation, kann der Schildring automatisch zugeführt und in der oberen Preßformuntereinheit entweder der ersten oder der zweiten Operations-Preßform gehalten und über den Behälterwandöffnungshals und die Prägung umschließend geformt werden, was zu der vollendeten Einheit eines fertiggestellten Schildrings, Flansches und Behälters, wie beschrieben, führt.

Patentansprüche:

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Claims (22)

1. Patentansprüche :

   Verfahren zur gleichzeitigen Befestigung eines Verschlußflansches und eines zur Anbringung eines Identifizierungsschildes dienenden Schildrings an einer Behälterwand in einem Arbeitsgang einer Stanzpresse, gekennzeichnet durch die Schritte der Abstützung des Verschlußflansches (1) mit einem zylindrischen Hals (2), mit einem oberen, gewindefreien Teil (3) und einem unteren, mit Innengewinde versehenen Teil (4), der von einer mehreckigen Basis (5) umgeben ist, der Anbringung des Schildrings (7) in vertikalem Abstand von und konzentrisch zu dem Verschlußflansch (i),/der Anbringung einer undurchlochten Behälterwand (90) zwischen dem Verschlußflansch (1) und dem Schildring (7), der Bewegung des Schildrings (7) und des Verschlußflansches (1) in senkrechter Richtung auf einander zu, des Lochens einer konzentrischen Öffnung in der Behälterwand (90) und der dauerhaften Verbindung des Verschlußflansches (1) mit dem Schildring (7) um die Behälterwand-Öffnung herum.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildring (7) bei seiner Befestigung ausgehend von einem ebenen Rohling mit einem aufrecht stehenden Hals versehen wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwand (90) und der Schildring (7) während des Befestigungsvorganges verformt werden.

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußflansch (1) in eine untere Pressen-Untereinheit (50) eingebracht wird, daß der Schildring (7) in einer über dieser angeordneten oberen Pressen-Untereinheit (70) gehalten wird und daß die Behälterwand (90) zwischen die obere (70) und die untere Pressen-Untereinheit (50) gebracht wird, wonach die obere Pressen-Untereinheit (70) auf die untere Pressen-Untereinheit (50) zum Schließen gebracht wird und der Verschlußflansch (1) und der Schildring (7) um die in der Behälterwand (90) herum ausgebildete Öffnung herum dauerhaft miteinan- · der verbunden werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildring (7) ausgehend von einem ebenen Rohling während seiner Befestigung mit einem aufrecht stehenden Hals (9) versehen wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterwand (90) und der Schildring (7) während des Befestigungsvorgangs verformt werden.
7. 7. Verfahren zum Verstärken von Behälterwandöffnungen und zum Anbringen von Mitteln zur Aufnahme eines Identifizierungsschildes und einer Verschlußplombierung, gekennzeichnet durch die Schritte der Abstützung eines eine zentrale Öffnung aufweisenden, ebenen Schildrings (7), der Anbringung eines Behälterwandabschnitts (90) in vertikalem Abstand unter dem Schildring (7) in horizontaler Lage, durch das Lochen des Behälterwandabschnitts (90) sowie des Aufwärtszie-

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   hens eines Halses (93) um die Öffnung in dem Behälterwandabschnitt (90) und des gleichzeitigen Aufwärtsziehens eines Halses (9) um die Öffnung in dem Schildring (7)t wobei der Schildringhals (9) den Behälterwandöffnungshals (93) eng umgibt.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Ausbildung einer erhabenen Prägung (92) in der Behälterwand (90), die den Behälterwandöffnungshals (93) umgibt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 7» gekennzeichnet durch das Einsetzen eines mit Innengewinde versehenen Verschlußflansches (1) in den Behälterwandöffnungshals (93).
10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Verformung des Verschlußflansches (1) in der Weise, daß dieser und der Schildring (7) dauerhaft mit der den Behälterwandöffnungshals (93) umgebenden Behälterwand verbunden v/erden.
11. 11. Verfahren zum gleichzeitigen Zuführen eines Behälterflansches und eines Schildrings in eine Einsetzpresse für die Befestigung derselben an einer Behälterwand, gekennzeichnet durch die Schritte der Abstützung des Verschlußflansches (1) und eines Schildrings (7) in vertikal auseinander liegender Stellung, des Vorbewegens des Verschlußflansches (1) und des Schildrings (7) horizontal in die Einsetzpreßform, des Bewegens des Verschlußflansches (1) und des Schildrings (7) in lotrechter Richtung voneinander fort, des Freigebens des Verschlußflansches (1) und des Schildrings (7) in die Einsetzpresse und der Abstützung des"

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    Verschlußflansches und des Schildrings in der Einsetzpresse zwecks dauerhafter Befestigung derselben um eine Behälterwandöffnung herum.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildring (7) aufwärts und der Verschlußflansch (1) bei ihrer Auseinanderbewegung abwärts bewegt werden.
13. 13. Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet d ur c h das Auswerfen des Verschlußflansches (1) und des Schildrings (7) in die Einsetzpresse nach ihrer Freigabe.
14. 14. Verfahren zum Zuführen eines Paars von zusammen zu befestigender Werkstücke zu einer Bearbeitungsstelle für die Durchführung des Befestigungsvorgangs, gekennzeichnet durch die Schritte der Anbringung der Werkstücke (1, 7) in vertikal auseinander liegender, ausgerichteter, einander gegenüber liegender Lage, der Bewegung der so angeordneten Werkstücke in die Bearbeitungsstelle, des Trennens der Werkstücke voneinander in vertikaler Richtung und ihres Auswerfens aus ihrer Anbringungslage.
15. 15. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 4 für die gleichzeitige Befestigung eines Verschlußflansches und eines Schildrings an einer Behälterwand in einem einzigen Arbeitsgang einer Stanzpresse, gekennzeichnet durch eine untere Pressen-Untereinheit (50), eine Einrichtung in dieser zur Abstützung des Verschlußflansches, durch eine obere Pressen-Untereinheit (70), die über der unteren Pressen-Untereinheit (50) angeordnet ist, durch eine Einrich-

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    tung in der oberen Pressen-Untereinheit (70) zur freigebbaren Aufnahme des Schildrings, und durch eine Einrichtung für die Anbringung einer Behälterwand zwischen der oberen und der unteren Pressen-Untereinheit (50, 70) in der Weise, daß durch Schliessen der Presse durch Herabbewegen der oberen Pressen-Untereinheit der Verschlußflansch (1) und der Schildring (7) dauerhaft um eine in der Behälterwand (90) ausgebildete Öffnung befestigt werden.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch freigebbare Befestigungsmittel, die einander diametral gegenüber liegende, den Schildring (7) erfassende Flächen aufweisen.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die freigebbaren Befestigungsmittel federbelastete Zapfen (81) aufweisen, die mit Teilen des Schildrings (7) in Eingriff bringbar sind.
18. 18. Vorrichtung für die gleichzeitige Zufuhr eines Verschlußflanaches und eines Schildrings in eine Einsetzpresse für ihre Befestigung an einer Behälterwand, gekennzeichnet durch ein horizontal hin und her bewegliches Antriebsteil (13), das mit der Einsetzpresse in Verbindung steht, durch Antriebsmittel (12), die mit dem äußeren Ende des Antr_%iebsteils (13) verbunden sind, wobei das Antriebsteil (13) ein der Presse benachbartes, inneres Ende hat, welches ■ eine Abstützeinrichtung für den Verschlußflansch (1) und den Schildring (7) in der Weise umfaßt, daß die auf den Antriebsteil (13) wirkenden Antriebsmittel (12) den Verschlußflansch (1) und den Schildring (7) zwecks

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    Verbringung in die Einsetzpresse (70, 50) befördern können.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel und das Antriebsteil aus einem druckmittelbeaufschlagten Zylinder (12) und einer Kolbenstange (13) bestehen.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verschlußflansch (1) abstützenden Mittel eine Einrichtung zum Auswerfen des Verschlußflansches in eine untere Sinsetzpressen-Untereinheit (50) und daß die den Schildring (7) abstützenden Mittel eine Einrichtung zum Auswerfen des Schildrings in eine obere Einsetzpressen-Untereinheit (70) enthalten.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Auswerfen des Verschlußflansches (1) und des Schildrings (7) von dem Antriebsteil (13) betätigbar sind, wenn dieses während seiner hin und hergehenden Bewegung sich seiner ganz ausgefahrenen Stellung nähert.
22. 22. Schildring für die Verstärkung einer Behälterwandöffnung, die von einem nach oben gezogenen Hals umgeben ist, wobei der Schildring Mittel zur Befestigung eines Identifizierungsschildes und einer Verschlußplonibierung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß der Schildring aus einem ebenen, ringförmigen Rohling besteht mit einer eine kreisförmige Mittelöffnung umgebenden freien Kante und in earner äußeren freien Kante endet, wobei in dem Rohling mindestens ein Auge (10, 113) nahe der äußeren freien Kante angebracht ist und die Mittel-

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