DE2321624B2 - Verfahren und vorrichtung zum seitlichen eindruecken einer sicke o.dgl. im endbereich eines zylindrischen werkstuecks, insbesondere eines dosenrumpfes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum seitlichen Eindrücken einer Sicke od. dgl. im Endbereich eines zylindrischen Werkstücks, wie it.sbesondere eines Dosenrumpfes.

Es ist bekannt, in zylindrische Werkstücke Sicken einzudrücken und dies mit Hilfe von Sickenmaschinen zu bewerkstelligen, die mit einer das Werkstück einspannenden und stützenden Werkstück-Einspannvorrichtung sowie mit Druckrollen für das seitliche Eindrücken der umlaufenden Sicken versehen sind (DT-PS 9 20 846). Dabei ist es auch bekannt, mittels einer Druckrolle zunächst von außen eine Sicke in das Werkstück einzudrücken, die anschließend in einem weiteren Arbeitsgang durch axiales Stauchen des Werkstücks zu einer tiefen und schmalen Nut ausgeformt wird. Das Werkstück wird hierbei von einer inneren Spann- und Stützvorrichtung abgestützt (US-PS 8 73 164).

Schließlich ist es auch bekannt, Dosen u. dgl. an ihrer Öffnung mit einer Umbördelung zum Aufstecken einer Verschlußkappe zu versehen und diese Umbördelung in mehreren Arbeitsgängen mit Hilfe von in Richtung der Dosenachse wirkenden Formwerkzeugen herzustellen, mit denen ein an der Dosenöffnung zuvor angeformter Flansch unter Ausbildung des Bördelrandes stufenweise eingerollt wird (US-PS 22 81 574).

Dosenrümpfe und sonstige zylindrische Metallbehälter werden zur Materialkostenersparnis häufig aus doppelt reduziertem Stahlblech gefertigt. Dabei wird das für die Behälterherstellung üblicherweise verwendete Blech von 0,25 mm Stärke in zwei Durchgängen auf eine Stärke von 0,17 mm heruntergewalzt. Aufgrund der sich hierbei einstellenden Werkstoffverfestigung hat das Stahlblech bei der späteren Verformung durch die

Sickenmaschine nur eine geringe Neigung zum Fließen. Es besteht daher die Gefahr, daß sich beim Eindrücken der Sicken Falten oder Bruchrisse in dem dünnwandigen Stahlblech einstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich in zylindrischen Werkstücken, wie insbesondere Dosenrümpfen und sonstigen Behältern, Sicken einarbeiten lassen, ohne daß hierbei die Gefahr der Bildung von Falten, Bruchrissen u.dgl. in dem Verformungsbereich besteht Falls das Werkstück einen Lackanstrich oder eine Schmelzglasur od. dgl. trägt, sollen auch Beschädigungen der Lackfarbe bzw. der Schmelzglasur beim Eindrücken der Sicke vermieden werden. Ferner bezweckt die Erfindung, eine für die Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Sickenmaschine sowie ihrer aus den Druckrollen bestehenden Werkzeuge.

Die vorgenannte Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß in einem Arbeitsgang das zylindrische Werkstück zunächst unter Bildung eines nach außen gerichteten Flansches endseitig aufgeweitet und dann die Sicke neben dem Flanscn nach innen gedrückt wird.

Bei dieser Arbeitsweise wird aufgrund der Anformung des Flansches das zu bearbeitende Ende des Werkstücks im Anformungsbereich der Sicke so weit ausgesteift und verstärkt, daß es bei dem anschließenden Eindrücken der umlaufenden Sicke zu keinen unerwünschten Verformungen, wie insbesondere zur Faltenbildung oder sonstigen Verwerfungen des Werk-Stoffs im Formgebungsbereich, kommen kanu. Durch das Anformen des Flansches werden außerdem etwaige Walzspannungen abgebaut, wodurch der Werkstoffluß beim Eindrücken der Sicke begünstigt wird. Es hat sich gezeigt, daß mit der erfindungsgemäßen Verfahrensweise selbst sehr dünnwandige Dosenrümpfe oder sonstige zylindrische Werkstücke ohne unerwünschte Faltenbildung und Bruchrißgefahr mit konturengenauen Sicken versehen werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich in verfahrenstechnisch einfacher und wirtschaftlicher Weise mit Hilfe einer Sickenmaschine durchführen, die mit einem aus Außen- und Innenrolle bestehenden Druckrollenpaar versehen ist. Dabei wird zunächst mittels der Innenrolle das Werkstück endseitig unter ^₅ Ausbildung des nach außen gerichteten Flansches aufgeweitet, worauf dann die Außenrolle zum seitlichen Eindrücker, der Sicke in den Eingriff mit der Innenrolle gebracht wird. Während des Verformungsvorganges wird das Werkstück an seiner Außenseite oder vorzugsweise an seiner Innenseite über zunimdest den größten Teil seines Umfanges und seiner Länge abgestützt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich dabei in besonders zweckmäßiger Weise so durchführen, daß an der dem aufgeweiteten Flansch gegenüberliegenden Seite der Sicke ein nach außen gerichteter Umfangswulst am Übergang zwischen Sicke und zylindrischem Werkstückmantel in einem Arbeitsgang angeformt wird. Der kleine höckerartige Umfangswulst bildet einen Ausweichrauni, in welchen der Werkstoff während der Formgebung hineinfließen kann, wodurch es zu einem Abbau der Spannungen im Metall kommt mit dem Ergebnis, daß beim seitlichen Eindrücken der umlaufenden Sicke keine unerwünschte Faltenbildung auftreten kann. Es empfiehlt sich, den Umfangswulst vor dem Eindrücken der Sicke, zweckmäßig während der flanschartigen Aufweitung des Werkstückendes, auszuformen. Er wird im übrigen vorteilhafterweise so angeformt, daß seine radialen und axialen Abmessungen erheblich kleiner sind als diejenigen der Sicke.

Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, wie erwähnt, in bekannter Weise eine Sickenmaschine verwendet, die mit einer das Werkstück im Verformungsbereich zumindest über-den größten Teil seines Umfanges abstützenden Spann- und Stützvorrichtung versehen ist und deren Werkzeug aus drehbar gelagerten Druckrollen besteht, von denen die eine als Innenrolle endseitig in das Werkstück einführbar und mit einer konkav geformten Umfangsrille versehen ist, während die andere Druckrolle als Außenrolle mit einer zum Eindrücken der Sicke in die Umfangsrille der Innenrolle einführbaren konvexen Umfangsrippe versehen ist. Erfindungsgemäß ist diese Sickenmaschine so ausgebildet, daß die Druckrollen mittels gesonderter Anstellvcrrichtungen gegen das zylindrische Werkstück anstellbar sind und daß die Innenrolle seitlich neben ihrer Umfangsrille einen radial vorspringenden, das Werkstückende unter Bildung des Flansches nach außen aufweitenden Umfangsteil aufweist. Die Innenrolle dient hierbei einerseits der Flanschbildung am Werkstückende und andererseits im Zusammenwirken mit der Außenrolle zum Eindrücken der umlaufenden Sicke. Für die das Werkstück während des Formgebungsvorganges haltende und stützende Spann- und Stützvorrichtung wird zweckmäßig ein das Werkstück innenseitig abstützender, radial aufweitbarer Innendorn verwendet. Mit Hilfe des Innendormes läßt sich das Werkstück zumindest im Verformungsbereich und gegebenenfalls auch auf dem größten Teil seiner Länge großflächig von innen her abstützen, wodurch ebenfalls der Bildung von Falten, Bruchrissen u. dgl. entgegengewirkt wird. Über die Spann- und Stützvorrichtung bzw. den Innendorn läßt sich das Werkstück in Drehung versetzen.

Es empfiehlt sich ferner, eine die Außenrolle in Richtung auf die Werkstückachse nachgiebig anstellende Andruckvorrichtung vorzusehen. Bei Bearbeitung von Werkstücken, die nicht genau zylindrisch sind und z. B. geschweißte oder gelötete Längsnähte aufweisen, kann daher die Außenrolle gegen die Rückstellkraft der nachgiebigen Andruckvorrichtung ausweichen, wenn die Lot- oder Schweißnaht od. dgl. durch den Spalt zwischen den beiden Druckrollen hindurchläuft. Die Andruckvorrichtung hält außerdem die Außenrolle endseitig an der Mantelfläche des Werkstücks und verhindert ein hartes Aufschlagen der Außenrolle beim Durchgang der Längsnaht durch den Rollenspalt.

Um das zylindrische Werkstück endseitig unter Ausbildung des Flansches hinreichend weit aufzuweiten, empfiehlt es sich, die Innenrolle an der der Werkstück-Stirnkante zugewandten Seite ihrer Umfangsrille im Durchmesser so zu bemessen, daß hier der Durchmesser an dem der Flanschbildung dienenden Umfangsteil größer ist als an der gegenüberliegenden Seite der Umfangsrille. Bei der Anstellung der Innenrolle gegen den Werkstückmantel wird daher der im Durchmesser größere, flanschartig vorspringende Teil der Innenrolle zunächst das Werkstückende nach außen aufweiten, bevor beide Druckrollen mit ihrer Umfangsgravur so weit in Eingriff gelangen, daß die umlaufende Sicke eingedrückt wird. Die Außenrolle weist zweckmäßig eine mit dem im Durchmesser erweiterten Umfangsteil der Innenrolle fluchtende Innenschulter als Anlage für die flanschartig abgebogene Stirnkante des Werkstücks und/oder für den im Durchmesser erweiterten Umfangsteil der Innenrolle auf. Die Außenrolle ist zweckmäßig an der die eine Flanke ihrer Umfangsrippe

begrenzenden Umfangsschulter im Durchmesser klei- F i g. 9 in der Darstellung der F i g. 7 und 8 die

ner bemessen als an der die Umfangsrippe an der Druckrollen in Schließstellung, bei der die Außenrolle

gegenüberliegenden Flanke begrenzenden Umfangsflä- mit ihrer Umfangsrippe in die Umfangsrille der

ehe. Dabei wird die Umfangsfäche so bemessen, daß Innenrolle unter Ausbildung der Sicke eingeführt

ihre Breite größer ist als die Wandstärke des zu 5 worden ist;

verformenden Blechmaterials. Bei der Flanschbildung Fig. 10 in der Darstellung der Fig.7 bis 9 die

und dem späteren Eindrücken der Sicke kann sich daher Druckrollen in der Rückstellposition nach Beendigung

das Werkstück mit seiner vorderen Stirnkante gegen die des Bearbeitungsvorganges;

Umfangsschulter der Außenrolle legen, während sich F i g. 11 im Teilschnitt einen Behälter, der in der die Außenrolle bei vollem Eingriff in die Innenrolle, also io erfindungsgemäßen Weise mit Eindrückung und anbei Fertigstellung der Sicke, mit ihrer Umfangsschulter schließend mit einem Behälterverschluß versehen gegen den im Durchmesser erweiterten Umfangsteil der worden ist;

Innenrolle legt. Hierdurch wird eine konturengenaue Fig. 12 bis 16 ähnlich den Fig.7 bis 10 die Ausformung des Werkstückendes bei der Flansch- und verschiedenen Stufen des Bearbeitungsvorganges, wo- Sickenbildung erreicht 15 bei hier im Übergangsbereich zwischen der umlaufen- Es empfiehlt sich ferner, an der Innenrolle einen sich den Sicke und dem zylindrischen Walzenmantel ein

gegen die Werkstück-Stirnkante legenden, die Innenroi- Umfangswulst gebildet wird;

Ie gegenüber dem Werkstückende ausrichtenden F i g. 17 in einer der F i g. 11 entsprechenden Darstel- Anschlagring od. dgl. anzuordnen. lung einen Behälter, der mit einer entsprechend den Die Profilierung der beiden Druckrollen wird im 20 Fig. 12 bis 16 hergestellten Eindrückung und mit einem

allgemeinen so gewählt, daß in den Werkstückmantel Deckelverschluß versehen ist

eine mit stetigem Krümmungsradius gerundete Sicke Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 eine Sickenmaschine A,

eingedrückt wird. Die Umfangsprofilierung der beiden mit der in zylindrische Werkstücke B, wie insbesondere

Druckrollen im Übergangsbereich von dem Werkstück- in Dosenrümpfe oder sonstige zylindrische Metallbehäl-

mantel in die Sicke wird zweckmäßig so geformt und 25 ter, endseitig eine umlaufende Sicke eingedrückt wird,

bemessen, daß sich in diesem Übergangsbereich beim Das Werkstück B weist eine zylindrische Umfangsfläche

Eindrücken der Sicke keine Preßkräfte zwischen den 12 und eine zylindrische Innenfläche 14 auf; es ist an Druckrollen einstellen. Hierdurch wird bewirkt, daß sich beiden Enden offen. Seine Stirnkante am offenen Ende

in dem genannten Übergangsbereich ein kleiner ist mit 16 bezeichnet. Der vor der Stirnkante 16 liegende

höckerartiger Umfangswulst ausbilden kann, wodurch 30 Endbereich des Werkstücks, in den die Sicke einge-

Spannungen im Werkstückmaterial beseitigt werden. drückt wird, ist bei 18 angedeutet Dieser Umfangswulst wirkt zugleich einer Faltenbil- Das Werkstück Äkann aus einem nahtlos gezogenen,

dung im Verformungsbereich des Werkstücks entgegen. endseitig offenen zylindrischen Behälter oder aus einem

Es empfiehlt sich, die Umfangsrille der Innenrolle und Metallbehälter mit geschweißter oder gelöteter Längs-

die Umfangsrippe der Außenrolle an ihrer· innen 35 naht bestehen, wobei es auch aus Aluminium gefertigt

liegenden Flanken so zu formen und zu bemessen, daß in sein kann.

der Schließstellung der beiden Druckrollen zwischen Die Sickenmaschine A ist mit einer Spann- und

deren den Übergangsbereich zwischen dem zylindri- Stützvorrichtung C ausgerüstet die aus einem das

sehen Werkstückmantel und der Sicke einschließenden Werkstück B in seiner zylindrischen Form haltenden, in

Flächen und der Werkstückwandung ein freier Spalt 40 einem Lager D drehbar gelagerten Innendorn besteht

vorhanden ist Hierbei kann die Innenrolle an der innen der eine Riemenscheibe 22 trägt die über einen

liegenden Flanke der Umfangsrille einen vorspringen- endlosen Antriebsriemen 24 mit einer auf der Welle 26

den Wulst aufweisen, welcher die Ausbildung des eines Motors 28 sitzenden Riemenscheibe antriebsmä-

Umfangswulstes bewirkt Die Außenrolle wird an der Big verbunden ist

entsprechenden Gegenfläche zweckmäßig mit einer 4$ Der Innendorn C besteht aus einem einstöckigen

Einziehung versehen. zylindrischen Metallteil mit einer zylindrischen Um- Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang fangsfläche und einer zentralen konischen Innenboh-

mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- rung 30. An dem Innendorn C sind in Umfangsabstän-

spielen näher erläutert In der Zeichnung zeigt: den axiale Schlitze 32 angeordnet, welche eine Anzahl

Fig. 1 eine Sickenmaschine gemäß der Erfindung in jo an segmentartigen Klemmstücken 34 bilden (Fig.2). Draufsicht teilweise im Schnitt; Die Schlitze 32 erstrecken sich von dem einen Ende 36 Fig.2 einen Teil-Querschnitt nach Linie 2-2 der des Innendornes Cin Richtung auf die Riemenscheibe F i g. 1; 22 über den größten TeU der Länge des Innendornes. Fig.3 eine Seitenansicht in Richtung der Pfeile 3-3 Das Endstück 38 des Innendornes G weist eine

derFig-1; SS Gewindebohrung 40 auf. In der Bohrung 30 des

F i g. 4 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile 4-4 der Innendornes C sitzt ein Keilstück E, nrit welchem sich F i g. 1; die Klemmstücke 34 gegenüber der Längsachse 42 des F ig. 5 einen Querschnitt nach linie 5-5 der F ig. 4; Innendornes radial nach außen abspreizen lassen. Das Fig.6einenQuerschnittnachLimefr€derFig.4; Keilstück Eist mit einer durchgehenden Zvlinderboh- F ig. 7 eine Draufsicht in Wchtnng der Pfeile 7-7 der ie rung 44 und einer konischen Umfangsfläche 46 Fig.3, wobei Einzelteile zur Verdeutfichung fortgelas- versehen, deren Komiswmkel demjenigen der Innen-

sen sind and die Druckrollen in der Ausgangsstellung bohrung 30 entspricht En mit einem Bolzenkopf 50

nach dem Einführen eines zylindrischen Werkstücks in versehener Bolzen F durchfaßt die Bohrung 44; sein

dieBearbeitnngspositiondargestentand; Gewindeende 48 ist in die Gewindebohrung 40

Fig-8in der Darstellung der Fig. 7 die Stellung der *s eingeschraubt Durch Anziehen des Bolzens F läßt sich Druckrollen nachher Anstellbewegung der Irmenrolle, daher das Keilstück E in der Innenbohnmg 30 axial

bei der das Werkstück endseitig unter Ausbildung eines verstellen, um die Klemmstücke 34 gegen die zylindri-

HäBschesaaigeweitetwordenist; sehe Innenfläche 14 des Werkstücks B abzuspreizen,

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wodurch dieses im wesentlichen über seinen gesamten Innenumfang und seine gesamte Länge von innen her abgestützt wird. Durch Einschalten des Motors 28 läßt sich der Innendorn C und damit auch das hiermit klemmschlüssig verbundene Werkstück B in Drehung versetzen, um in dem Endbereich 18 des Werkstücks die Sicke einzudrücken.

Das Ende 36 des Innendornes C liegt in möglichst geringem Abstand von dem Endbereich 18 des Werksücks B. Der aufweitbare Innendorn C hält mit seinen Klemmstücken 34 das Werkstück B während der Verformung seines Endbereiches 18 in seiner zylindrischen Ursprungsform, so daß sich bei dem Verformungsvorgang keine Falten und Verwerfungen an dem Werkstück einstellen können. Um die Klemmung aufzuheben, wird der Bolzen F zurückgedreht, so daß sich die Klemmstücke 34 radial nach innen in Richtung auf die Längsachse 42 bewegen und damit das Werkstück flvon dem Innendorn C abgezogen werden kann. Die Längsachse 42 des Innendornes C bildet zugleich die Längsmittelachse des Werkstückes B.

Die Sickenmaschine A weist ein Lagergestell G für Druckrollen auf, die als Werkzeuge zur formgebenden Bearbeitung des Endabschnitts 18 des Werkstücks B dienen. Das Lagergestell G umfaßt einen Maschinenblock 56, der mit zwei im Abstand angeordneten durchgehenden Wellenbohrungen 58 und 60 versehen ist, in denen Lagerhülsen 62 und 64 sitzen (F i g. 5 und 6). In diesen Lagerhülsen sind Wellen 66 und 68 drehbar gelagert. Die Wellen 66 und 68 weisen Gewindeenden 70 und 72 auf, welche in Gewindebohrungen 74 und 76 von Lagerblöcken 78 und 80 eingeschraubt sind. Auf die gegenüberliegenden Gewindeenden 82 und 84 der Wellen 66 und 68 sind Sicherungsmuttern 86 und 88 aufgeschraubt Die Wellen 66 und 68 bilden somit Gelenkbolzen, mit denen die Lagerblöcke 78 und 80 in dem Maschinenblock 56 um die Wellenachsen 90 und 92 schwenkbar gelagert sind.

Gemäß F i g. 5 weist der Lagerblock 78 eine Bohrung 96 mit einer darin befindlichen Lagerhülse 98 auf. In der Lagerhülse 98 ist eine Welle 102 gelagert, auf der endseitig über ein Wälzlager 104 eine Druckrolle H fliegend gelagert ist Auf Gewindeabschnitte 106 und 108 der Welle 102 sind Muttern 110 und 112 aufgeschraubt, welche das Wälzlager 104 auf der Welle 102 und letztere in der Lagerhülse 98 sichern. Zwischen der Mutter 110 und dem Wälzlager 104 bzw. der Mutter 112 und dem Lagerblock 78 sind Unterlegscheiben 114 und 116 angeordnet Eine weitere Unterlegscheibe 118 befindet sich zwischen der Druckrolle H und dem Lagerblock 78.

Die als Innenrolle in das Werkstück B einführbare Druckrolle H ist an ihrem Außenumfang mit einer Umfangsrille 120 versehen. Der Außendurchmesser der Druckrolle //an der der Stirnkante 16 des Werkstücks B zugewandten Seite 124 ist erheblich größer als ihr Außendurchmesser an der gegenüberliegenden Seite 122 der ROIe 120. Auf der Druckrolle H ist an der Rillenseite 124 ein Anschlagring 126 angeordnet, dessen Stirnfläche 128 radial über die Umfangsfläche 124 vorspringt und eine Anschlagfläche bildet, mit der sich die Druckrolle H gegen die vordere Stirnkante 16 des zylindrischen Werkstücks Biegt

Die WeJIe 102 ist in der Lagerhülse 98 so gelagert, daß sie sich um ihre Längsachse 130 dreht Die Druckrolle H dreht sich dagegen um eine Längsachse 132, die gegenüber der Achse 130 versetzt ist An dem Maschinenblock 56 ist ein Block 134 befestigt, der mit

einer Gewindebohrung 136 versehen ist, in die eine Einstellschraube 138 eingeschraubt ist, welche sich gegen den Lagerblock 78 abstützt (vergleiche insbesondere F i g. 4). Mit Hilfe der Einstellschraube 138 läßt sich die Ausschwenkung des Lagerblocks 78 um die Schwenkachse 90 einstellen. Der Lagerblock 78 weist eine weitere Bohrung 142 auf, in der ein Bolzen 144 gleitet. Eine im Durchmesser erweiterte Gewindebohrung 146 fluchtet mit der Bohrung 142; in diese Gewindebohrung ist eine Einstellschraube 148 eingeschraubt, welche sich gegen den Bolzen 144 legt. Der Bolzen 144 ragt auf der anderen Seite aus der Bohrung 142 heraus und stützt sich gegen den Lagerblock 80 der anderen Druckrolle ab. Mit Hilfe der Einstellschraube 148 und des Bolzens 144 läßt sich somit die Schwenkbewegung des Lagerblocks 80 und damit der Abstand der an diesem Lagerblock angeordneten Druckrolle /gegenüber dem anderen Lagerblock 78 und dessen Druckrolle //einstellen.

Wie vor allem F i g. 6 zeigt, ist der Lagerblock 80 mit einer Wellenbohrung 152 versehen, in der eine Lagerbüchse 154 für eine Welle 156 sitzt, auf der die Druckrolle / über ein Wälzlager 160 fliegend gelagert ist. Die Druckrolle / weist an ihrem Außenumfang eine konvexe Umfangsrippe 162 auf, welche in die Umfangsrille 120 der Druckrolle H einführbar ist. An der dem Lagerblock 80 zugewandten Seite ist die Druckrolle / mit einer flach-zylindrischen Umfangsschulter 164 versehen. Auf Gewindeabschnitte 166 und 168 der Welle 156 sind Muttern 170 und 172 aufgeschraubt, welche das Lager 160 auf der Welle und letztere in dem Wellenlager 154 sichern. Mit 174 und 176 sind den Muttern zugeordnete Unterlegscheiben bezeichnet. Eine weitere Unterlegscheibe 178 ist zwischen dem Lagerblock 80 und einem im Durchmesser erweiterten Abschnitt 182 der Welle 156 angeordnet. Die Welle 156 ist ebenfalls exzentrisch gelagert. Sie dreht sich in der Lagerbüchse 154 um ihre Längsachse 184, während die Druckrolle /um eine hierzu versetzte Achse 186 drehbar ist.

Dem Lagerblock 80 ist eine elastische Andruckvorrichtung zugeordnet, die ihn nachgiebig gegen den Lagerblock 78 anstellt. Wie vor allem F i g. 4 zeigt ist zu diesem Zweck ein Block 190 an der dem Block 134 gegenüberliegenden Seite des Maschinenblocks 56 befestigt Der Block 190 weist eine Gewindebohrung 192 auf, in die eine Einstellschraube 194 eingeschraubt ist. Eine Schraubenfeder 1% stützt sich in einer im Durchmesser erweiterten Bohrung 198 gegen die Einstellschraube 194 und mit ihrem anderen Ende am Boden einer Aussparung 202 des Lagerblocks 80 ab. Die Schraubenfeder 196 bildet somit die elastische Andruckvorrichtung, welche den Lagerblock 80 um die Schwenkachse 92 in Richtung auf den Lagerblock 78 und die Innenrolle H drückt Die Vorspannung dei Feder 196 läßt sich mit Hilfe der Einstellschraube 194 einsteilen. Der Anschlagbolzen 144 hält den Lagerblock 80 in einem solchen Abstand von dem Lagerblock 78 daß die Druckrollen //und /in einem gegenseitigen Abstand angeordnet sind, der es ermöglicht, das Werkstück B zwischen die beiden Druckrollen einzuführen.

Jeder Druckrolle //und /ist eine Anstellvorrichtung zugeordnet, die aus einem Hebel 206 bzw. 208 besteht Die beiden Hebel sind an der jeweiligen Welle 102 bzw 156 befestigt Die Hebel 206 und 208 weiser Steckfassungen 210 und 212 auf, in welche/die Weller 102 und 156 mit ihren Enden einfassen. Zur drehschlüssi-

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gen Verbindung der Hebel mit den Wellen dienen Feststellschrauben 214 und 216, welche in Gewindebohrungen der Steckfassungen 210 und 212 eingeschraubt sind. Aufgrund der exzentrischen Lagerung der Druckrollen läßt sich durch Schwenken des Hebels 206 im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 4) die Welle 102 in dem Lager 98 so drehen, daß hierbei die Innenrolle H nach links in Richtung auf den Zylindermantel des Werkstücks bewegt wird. Entsprechend läßt sich durch Schwenken des Hebels 206 im Uhrzeigersinn die Druckrolle H, in F i g. 4 nach links, verstellen. Wird der Hebel 208 gemäß F i g. 4 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so bewegt sich die Welle 156 ebenfalls im Uhrzeigersinn, wobei aufgrund der Exzentrizität der gegenüber der Wellenachse 184 versetzten Rollendrehachse 186 die Außenrolle / nach rechts gegen das Werkstück angestellt wird. Bei Verschwenkung des Hebels 208 im Gegenuhrzeigersinn wird dagegen die Außenrolle / nach links bewegt. Der Maschinenblock 56 ist auf dem Maschinenbett 220 in Richtung auf den Innendorn Cund in Gegenrichtung verschiebbar geführt, was mit Hilfe der Schwalbenschwanzführung 222, 224 (Fig.4) bewirkt wird.

Im Betrieb der Sickenmaschine wird ein Werkstück ß auf den Innendorn C aufgeschoben und mit Hilfe der Klemmstücke 34 reibungsschlüssig so festgelegt, daß es von den Klemmstücken über den größten Teil seines Umfangs und seiner Länge innenseitig abgestützt wird. Die Druckrollen Wund /sind hierbei auseinandergefahren, wie dies Fig. 7 zeigt. Der Maschinenblock 56 wird dann in Richtung auf den Innendorn C bewegt, wobei der zu bearbeitende Endabschnitt 18 des Werkstücks B zwischen die Druckrollen H und / gelangt. Beim Einführen der Innenrolle H in das zylindrische Werkstück gelangt die Stirnfläche 128 des Anschlagringes 126 in Anlage gegen die Stirnkante 16 des Werkstücks B, wodurch die Innenrolle Wim Inneren des Werkstücks ausgerichtet wird. In der Bearbeitungsstellung liegt daher der flanschartige Umfangsteil 124 der Innenrolle unmittelbar neben der Stirnkante 16 des Werkstücks, während der andere Umfangsteil 122 der Innenrolle im axialen Abstand von der Stirnkante 16 angeordnet ist. Durch Einschalten des Motors 28 wird der Innendorn Cund damit das Werkstück ßin Drehung versetzt Bei rotierendem Werkstück B wird der Hebel 206 gemäß F i g. 4 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch die Innenrolle //quer zur Längsachse 42 gegen die Innenwandung 14 des Werkstücks bewegt wird. Die Innenrolle wird dabei so weit gegen die Werkstück-Innenwandung angestellt, daß der Urnfangsteil 122 der Rolle annähernd an der Innenwandung liegt. Bei dieser Anstellbewegung stößt der flanschartige Umfangsteil 124 der Innenrolle W im Bereich der Werkstück-Stirnkante 16 gegen die Innenwandung 14, wodurch das zylindrische Werkstück B endseitig unter Ausbildung eines nach außen gerichteten Flansches aufgeweitet wird (Fig.8). Die Anformung des Flansches bewirkt eine Verstärkung des Werkstücks B an der Öffnungsseite, so daß es beim Eindrücken der Sicke zu keiner Faltenbildung kommen kann. Außerdem werden hierdurch etwaige im Werkstückmetall vorhandene Spannungen beseitigt

Nach der Flanschbildung wird die Außenrolle / in Richtung auf die Längsachse 42 gegen das Werkstück B bewegt, indem der Hebel 208 gemäß Fig.4 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird.

Hierbei stößt die Umfangsrippe 162 der Außenrolle / gegen die Mäntelfläche 12 des Werkstücks B, wodurch

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das Werkstückmaterial in die Umfangsrille 120 der Innenrolle hineingedrückt wird. Während des Eindrükkens der Sicke stützt sich die Stirnkante 16 des Werkstücks B an einer Umfangsschulter 164 der Außenrolle /ab, wie dies in den F i g. 8 und 9 angedeutet ist. Hierdurch ergibt sich eine genaue Einstellung der Länge des schräg nach außen gerichteten Werkstückflansches. Die Umfangsschulter 164 der Außenrolle /hat eine Breite, die größer ist als die Wandstärke des

ίο zylindrischen Werkstücks ßim Endbereich desselben, so daß der flanschartige Umfangsteil 124 der Innenrolle W sich beim Eindrücken der Sicke seitlich neben der Werkstück-Stirnkante 16 gegen die Umfangsschulter 164 der Außenrolle legen kann, wie dies F i g. 9 zeigt.

Nach dem Eindrücken der Sicke werden die Hebel 206 und 208 in die Ausgangsstellung zurückgeschwenkt, wodurch die Druckrollen Wund /auseinandergefahren und in die Stellung gemäß Fig. 10 gebracht werden. Es ist erkennbar, daß in den Endabschnitt 18 des Werkstücks B eine rülenförmige, gerundete Sicke eingedrückt worden ist, die in der Stirnkante 16 ausläuft weiche gegenüber der zylindrischen Umfangsfläche des Werkstücks B radial nach außen versetzt ist. Gemäß F i g. 11 kann anschließend ein Verschlußdeckel 232 auf das eingezogene Halsteil des Werkstücks B aufgebracht

werden, wobei letzteres nach unten umgefalzt und mit

dem mehrfach gefalzten Außenrand 234 des Deckels 232 verbunden ist.

Wie in den Fig. 12 bis 16 dargestellt, lassen sich die

Druckrollen W und / so ausbilden, daß im axialen Abstand vor der Stirnkante 16 ein kleiner höckerartiger Umfangswulst 250 am Werkstückmantel entsteht. Beim Anstellen der Innenrolle Wgegen den Werkstückmantel wird von dem im Durchmesser erweiterten Umfangsteil

124 der Innenrolle W das zylindrische Werkstück stirnseitig unter Ausbildung des Flansches aufgeweitet (Fig. 13). Während der Flanschbildung gelangt das wulstartige Umfangsteil 122 an der anderen Seite der Rille 120 der Innenrolle in Berührung mit der

Innenwandung 14 des Werkstücks B, so daß es an dieser Stelle den nach außen gerichteten Umfangswulst 250 bildet (Fig. 14). Anschließend wird die Außenrolle / gegen das Werkstück angestellt, wobei ihre Umfangsrippe 162 in die Umfangsrille 120 der Innenrolle hineinläuft und dabei eine gerundete Sicke zwischen Umfangswulst 250 und Stirnkante 16 eindrückt. Bei diesem Vorgang wird der Werkstoff des Werkstücks zwischen den Druckrollen Wund /stark gestaucht und gepreßt so daß es hier zu einem Fließen des Werkstoffs kommt Der Umfangswulst 250 bildet einen Ausweichraum, in welchen der Werkstoff fließen kann. Am Umfangswulst 250 können sich daher die Spannungen im Metall abbauen mit dem Ergebnis, daß es beim Eindrücken der Sicke zu keiner Faltenbildung kommen

SS kann. Wie Fig. 16 zeigt, wird auf diese Weise der Behälter im Endbereich so yerformt daß an der Übergangsstelle zwischen der gerundeten Sicke oder Emdrückung und dem zylindrischen Mantel ein geringfügig nach außen vorspringender gerundeter

Umfangswulst gebildet wird. Das Maß, mn welches

dieser Umfangswulst 250 über die Mantelfläche des

Werkstücks vorspringt, ist durch die Linie; 254 angedeutet

Der Übergangsbereich zwischen der zylindrischer

Mantelfläche und der sickenartigen Emdrückung im Werkstückmantel ist in Fig. 16 bei 256 angedeutet-Die Druckrollen Wund /sind vorzugsweise so ausgebildet und bemessen, daß sie bei dem Verforrnungsvorgang in

diesem Übergangsbereich 256 keine Druckwirkung auf das Werkstückmaterial ausüben. Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß sich in dem Übergangsbereich der Umfangswulst 250 ausbilden kann. Der Umfangswulst kann von den Druckrollen H und / nicht flachgedrückt werden, da die Druckrollen hier bei ihrer Anstellbewegung nicht in Berührung mit dem Werkstück gelangen. Es besteht die Möglichkeit, die Innenrolle H so auszubilden, daß sie sich im Übergangsbereich 256 gegen die Innenwandung 14 des Werkstücks Älegt; die Außenrolle / ist aber in diesem Fall so geformt, daß in der Schließstellung der beiden Werkzeuge (F i g. 15) im Übergangsbereich ein Spalt zwischen der Umfangsfläche der Außenrolle / und der Mantelfläche 12 des Werkstücks B vorhanden ist, der die Ausbildung des Umfangswulstes 250 ermöglicht. Die Breite der Rille 120 der Innenrolle f/kann größer sein als die Breite der Rippe 162 der Außenrolle /. In Fig. 16 ist die Tiefe der Rille 120, gemessen zwischen ihrem Boden und der Umfangsfläche der Schulter 164, durch das Maß 258 angegeben, während die Höhe der Rippe 162 der Außenrolle / das M 260 hat. Das Maß 260 ist vorzugsweise geringfügig größer als die Summe des Maßes 258 und der Wandstärke des Werkstücks B.

Bei dem vorstehend erläuterten Beispiel wird der Umfangswulst 250 durch die als Druck- und Verformungsfläche ausgebildete Umfangsfläche 122 der Innenrolle hergestellt. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Umfangswulst 250 anzuformen, ohne daß hierbei die Umfangsfläche 122 der Innenrolle Win Berührung mit der Innenwandung 14 des Werkstücks gelangt. In diesem Fall wird der Umfangswulst 250 bei der Anstellbewegung der Außenrolle / dadurch angeformt, daß beim Eindrücken der Sicke der Werkstoff in den spannungsfreien Übergangsbereich 256 fließt. Damit sich in diesem Fall der Umftngswulst 250 ausbilden kann, ist es erforderlich, daß die Umfangsflächen der Druckrollen H und / in diesem Bereich so ausgebildet und bemessen sind, daß beim Eindrücken der Sicke im Übergangsbereich 256 keine Druck- und Preßkräfte auf das Werkstückmaterial ausgeübt werden.

Das Werkstück hat auf ganzer Länge im wesentlichen denselben Durchmesser, der dem Nenndurchmesser des Behälters entsprechen mag. Der Umfangswulst 250 hat

einen Durchmesser, der nur geringfügig größer ist al; der Nenndurchmesser. An der Sicke oder Eindrückung weist der Behälter einen Durchmesser auf, der kleinei ist als der Nenndurchmesser. Die Differenz zwischer dem Sickendurchmesser und dem Nenndurchmesser isi vorzugsweise erheblich größer als die Differenz zwischen Wulstdurchmesser und Nenndurchmesser Beispielsweise weist der Behälter einen äußerer Nenndurchmesser von 66,7 mm auf. Ein solcher Behälter läßt sich so bearbeiten, daß der Außendurchmesser des Umfangswulstes 250 67,4 mm und der Außendurchmesser am Boden der Sicke 63,5 mm beträgt. Die Differenz zwischen dem Wulstdurchmessei und dem Nenndurchmesser beträgt hierbei etwa 0,7 mm, während sich die Differenz zwischen dem Sickendurchmesser und dem Nenndurchmesser aul etwa 3,9 mm beläuft Die Differenz zwischen dem Sickendurchmesser und dem Nenndurchmesser isl demnach um ein Fünffaches größer als die Differenz zwischen dem Wulstdurchmesser und dem Nenndurchmesser. Der Wulst 250 ist bogenförmig mit stetigem Verlauf gekrümmt und geht unmittelbar in die Sicke oder Eindrückung über. Die Breite des Wulstes 250 ir Richtung der Längsachse des Werkstücks Bist erheblich kleiner als die Breite der Sicke.

Die Formgebung der Umfangsflächen der Druckrollen H und / in dem genannten Übergangsbereich in der Weise, daß hier das Material des Werkstücks B beim Eindrücken der Sicke keine Druckkräfte erfährt, ist im Hinblick auf die Vermeidung der Faltenbildung von besonderer Bedeutung. Diese Formgebung ermöglicht die selbsttätige Ausbildung des Wulstes 250 aufgrund der Spannungsentlastung des Metalls. Die Durchmesserverjüngung des Werkstücks B im Bereich der Sicke oder Eindrückung hat die Tendenz, die Metallwandstärke zu erhöhen, wobei diese Tendenz zu einer Expansion des Metalls in dem unbelasteten Bereich und damit zur Ausbildung des Wulstes 250 führt.

Es besteht auch die Möglichkeit, das Werkstück während der Bearbeitung festzulegen und die Druckrollen H und / an Werkstückträgern anzuordnen, welche sie auf einem Kreisbogenweg um das Werkstück bewegen. Auch ist es möglich, den Drehantrieb den Druckrollen zuzuordnen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum seitlichen Eindrücken einer Sicke od. dgl. im Endbereich eines zylindrischen Werkstücks, wie insbesondere eines Dosenrumpfes, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Arbeitsgang das zylindrische Werkstück (B) zunächst unter Bildung eines nach außen gerichteten Flansches endseitig aufgeweitet und dann die Sicke (18) neben dem Flansch nach innen eingedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß an der dem aufgeweiteten Flansch gegenüberliegenden Seite der Sicke (18) ein nach außen gerichteter Umfangswulst (250) am Übergang zwischen Sicke (18) und zylindrischem Werkstückmantel in einem Arbeitsgang angeformt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangswulst (250) vor dem Eindrücken der Sicke (18), zweckmäßig während der flanschartigen Aufweitung des Werkstückendes, ■usgeformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangswulst (250) so «ngeformt wird, daß seine radialen und axialen Abmessungen erheblich kleiner sind als diejenigen der Sicke (18).

5. Sickenmaschine zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, die mit einer das Werkstück im Verformungsbereich zumindest über den größten Teil seines Umfanges abstützenden Spann- und Stützvorrichtung versehen ist und deren Werkzeug aus drehbar gelagerten Druckrollen besteht, von denen die eine als Innenrolle endseitig in das Werkstück einführbar und mit einer konkav geformten Umfangsrille versehen ist, während die andere Druckrolle als Außenrolle mit einer zum Eindrücken der Sicke in die Umfangsrille der Innenrolle einführbaren konvexen Umfangsrippe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (H, I) mittels gesonderter Anstellvorrichtungen gegen das zylindrische Werkstück (B) anstellbar sind und die lnnenrolle (H) seitlich neben ihrer Umfangsrille (120) einen radial vorspringendtn, das Werkstückende unter Bildung des Flansches nach außen aufweitenden Umfangsteil (124) aufweist.

6. Sickenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spann- und Stützvorrichtung (C) aus einem das Werkstück (B) innenseitig abstützenden, radial aufweitbaren Innendorn besteht.

7. Sickenmaschine nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine die Außenrolle (I) in Richtung auf die Werkstückachse (42) nachgiebig anstellende Andruckvorrichtung (196).

8. Druckrollen für eine Sickenmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrolle (H) an der der Werkstück-Stirnkante (16) zugewandten Seite ihrer Umfangsrille (120) an dem der Flanschbildung dienenden Umfangsteil (124) einen größeren Durchmesser hat als an der der Werkstück-Stirnkante (16) abgewandten Seite (122) der Umfangsrille.

9. Druckrollen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenrolle (H) ein sich gegen die Werkstück-Stirnkante (16) legender, die Innenrolle gegenüber dem Werkstückende ausrichtender Anschlagring (126) od. dgl. angeordnet ist.

10. Druckrollen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrolle (I) eine mit dem im Durchmesser erweiterten Umfangsteil (124) der Innenrolle (/# fluchtende Umfangsschulter (164) als Anlage für die flanschartig abgebogene Stirnkante (16) des Werkstücks (B) und/oder für den im Durchmesser erweiterten Umfangsteil (124) der Innenrolle aufweist.

11. Druckrollen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenrolle (I) an der die eine Flanke ihrer Umfangsrippe (162) begrenzenden Umfangsschulter (164) im Durchmesser kleiner ist als an der die Umfangsrippe an der gegenüberliegenden Flanke begrenzenden Umfangsfläche.

12. Druckrollen nach einem der Ansprüche 8 bis

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsrippe (120) der Innenrulle (H) und die Umfangsrippe (162) der Außenrolle (I) an ihren innenliegenden Flanken so geformt und bemessen sind, daß in der Schließstellung der beiden Druckrollen zwischen deren den Übergangsbereich (256) zwischen dem zylindrischen Werkstückmantel und der Sicke einschließenden Flächen und der Werkstückwandung ein freier Spalt vorhanden ist.

13. Druckrollen nach einem der Ansprüche 8 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrolle (H) in der innenliegenden Flanke der Umfangsrille (120) einen vorspringenden Umfangswulst (122) und die Außenrolle (I) an der inneren Flanke der Umfangsrippe (162) eine Einziehung aufweist.