DE2545600A1 - Gezogene und geglaettete behaelter, sowie ein verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Gezogene und geglaettete behaelter, sowie ein verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number
DE2545600A1
DE2545600A1 DE19752545600 DE2545600A DE2545600A1 DE 2545600 A1 DE2545600 A1 DE 2545600A1 DE 19752545600 DE19752545600 DE 19752545600 DE 2545600 A DE2545600 A DE 2545600A DE 2545600 A1 DE2545600 A1 DE 2545600A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
resin
container
metal
smoothing
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19752545600
Other languages
English (en)
Inventor
Richard Robert Bolt
Kenneth Richard Rentmeester
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primerica Inc
Original Assignee
American Can Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Can Co filed Critical American Can Co
Publication of DE2545600A1 publication Critical patent/DE2545600A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/26Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/201Work-pieces; preparation of the work-pieces, e.g. lubricating, coating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/28Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65DCONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00Containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material, by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/12Cans, casks, barrels, or drums
    • B65D1/14Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape
    • B65D1/16Cans, casks, barrels, or drums characterised by shape of curved cross-section, e.g. cylindrical
    • B65D1/165Cylindrical cans

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

American Can Company, Greenwich (Conn., USA)
Patentanwälte
DIPL.-ING. R. SPLANEMANN
Dr. B. RElTZNER
DlPL-ING. J. RICHTER 800O Mönchen 2 Tal 13
Gezogene und geglättete Behälter, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung
Behälter aus Metall können auf verschiedene
Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Ziehen und ein- oder mehrmaliges Glätten.
Gezogene Behälter werden durch Einpressen eines Metallkörpers in einer Form hergestellt, wobei der Metallkörper durch einen auf eine Klemmplatte ausgeübten Druck daran gehindert wird, Falten zu bilden. Der Abstand zwischen dem Metallkörper und der Form ist so bemessen, dass das Metall nicht eingeklemmt oder verdünnt wird, d.h., dass ein Metallkörper in einen Hohlkörper eingeführt wird, dessen Dicke nur geringfügig geändert wird. Wenn höhere Behälter benötigt werden, können gezogene Behälter nochmals gezogen werden. Ein typischer Vorgang schliesst die Stufen der Austastung und des Ziehens von Metall zu einem Behälter von niederer Höhe, sowie die Zufuhr desselben zu einer weiteren Form mit kleinerem Durchmesser, damit der Behälter höher wird, wobei diese Stufen nach Bedarf wiederholt werden können. Während aller dieser Stufen haben die Seitenwandung und der Boden des Behälters praktisch die gleiche Dicke, wie das Ausgangsstück, obschon das Metall seine Form mehrmals geändert hat, wobei der Innendurchmesser des Behälters stark abgenommen hat.
Ld/mae 34 4.19
10·75 60*818/0959
Der in dieser Beschreibung verwendete Ausdruck "Ziehen" bezieht sich auf die Herstellung von Blechbüchsen und ist als Formgebung von tiefen Teilen durch Formgebung von Metallen in Formen definiert und bezieht sich ferner auf einen Vorgang, in welchem ein Umfangsrand einer flachen Platte nach innen gekehrt wird und gleichzeitig mittels eines Formkörpers und einer Ziehform geglättet wird, um einen Behälter mit einer faltfreien Seitenwandung zu bilden, deren Dicke nicht viel weniger und nicht bedeutend grosser ist als diejenige des Ausgangsstücks,
Im Gegensatz zum Ziehen von Behältern, ein-
schliesslich ein- oder mehrfaches Ziehen, wird bei der Herstelung von Behältern durch Ziehen und Glätten eines Behälters aus einem relativ dicken Plattenmaterial hergestellt, wonach die Dicke der Seitenwandung des Behälters dadurch reduziert wird, dass er auf einen zylinderförmigen Körper aufgeschoben und durch eine Reihe von ringförmigen Glättformen geleitet wird. Jede dieser Glättformen hat einen leicht kleineren Innendurchmesser als die vorangehende Form in der Serie. Das Metall wird zwischen dem Metallkörper und den Glättringen gepresst und auf dem Formkörper nach oben verschoben, um eine hohe, zylinderförmige Schale zu bilden, dessen Wandungen dünner, oder stark reduziert sind, verglichen mit der Ausgangsdicke des verwendeten Werkstückes.
In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "Glätten" für die Bildung einer dünnwandigen, faltenfreien, zylinderförmigen Struktur verwendet, deren Seitenwandungen, verglichen mit der Ausgangsdicke, dünner sind, ohne dass der Innendurchmesser der Tasse bedeutend reduziert wurde.
Derartige Zieh- und Glättvorgänge, welche nachfolgend als Z & G bezeichnet werden, sind mit mehreren Herstellungsproblemen verbunden, die sieh normalerweise auf den hohen, radialen Flächendruck beziehen, welcher auf die Formen ausgeübt wird. Infolge dieses Druckes müssen Materalien mit sehr hoher Festigkeit und einem hohen Elastizitätsmodul zur Her-
609818/0959
stellung der Formen und der Werkzeuge verwendet werden. Der hohe, radiale Oberflächendruck führt ferner zu einer bedeutenden Reibungskraft zwischen dem Körper des Behälters und den Glättformen, so dass es notwendig wird, für einen niedrigeren Reibungskoeffizienten zu sorgen. Dies wird normalerweise dadurch erreicht, dass eine polierte Formfläche zusammen mit einer eingehenden Schmierung, durch Verwendung von öligen und fettigen Schmiermitteln, sowie durch eine weitgehende Abkühlung der Form und/oder des Formkörpers erreicht. Ferner wurden chemische und mechanische Aufrauung als Mittel vorgeschlagen, um die Arbeitsfläche derart zu deformieren, dass ein Schmiermittel, zur Hilfe für die Schmierung, zurückbehalten werden kann.
Das Werkstück kann aus Stahl, Aluminium oder
einer verzinnten Platte bestehen, und der Herstellungsvorgang kann entweder die Zufuhr von Platten oder Behälter, je nach der Metallart einschliessen. Bei verzinnten Blechen kann es beispielsweise für einen Z & G-Behälter möglich sein, ihn aus einem flachen Blech durch einen einzigen Arbeitsvorgang herzustellen. Bei diesem Vorgang werden kreisförmige Platten von einer geschmierten' Spule oder Platte ausgeschnitten, die einer Glattpresse direkt zugeführt werden. Die erste Form in der Presse bildet einen Behälter rundum den Formkörper und glättet die Behälterwand leicht. Danach geht der Formkörper weiter durch eine Anzahl von Formen nach unten, welche die Seitenwandung die endgültige Dicke ausdünnen. Ein solcher Vorgang ist bei verzinnten Blechen wegen der hohen Festigkeit und der Ziehbarkeit von Stahl möglich. Wegen der hohen Dehn- und Fliessfestigkeit können aber Aenderungen in der Plattendicke, und wegen der niederen Dehnbarkeit von Stahl Probleme auftreten, die mit der extremen, mechanischen Verformung verbunden sind, welche in Z & G-Verfahren auftreten, wobei dieses Metall, insbesondere ausgedehntes Anfressen der Oberfläche und Abnützung der Form in Folge der metallischen Berührung auftreten können, sofern
G09818/0959
Zinn an der Oberfläche vorhanden ist.
Die meisten Aluminiumbehälter werden durch ein Verfahren mit Zufuhr von Behältern hergestellt, wobei eine getrennte Behälterpresse zur Bildung von Behältern vorgesehen ist. Die Glättvorrichtung, welcher Behälter zugeführt werden, ist mit einer Formschacht ausgestattet, die derjenigen ähnelt, welche beim Plattenzufuhrvorgang verwendet wird, jedoch mit der Ausnahme, dass sie vorzugsweise um 90° gedreht wird, damit der Formkörper in horizontaler Richtung bewegbar ist, und dass die Schwerkraft zur Zufuhr der Behälter beitragen kann. Nach der Formgebung und vor dem Glätten werden die Behälter normalerweise nochmals geschmiert.
Von den verschiedenen Zufuhrmechanismen, die
von einem bestimmten Metall vorgeschrieben werden, entstehen Probleme in Verbindung mit der Zufuhr von Z & D-Behälter, welche in verschiedener Weise voneinander abweichen, die sich auf das spezifische Metall bezieht. Es ist üblich, die Glättringe, die Beschichtungen, die Dekorierung, die Erwärmungstemperatur usw. zu ändern, und die Eigenschaften des Metalls zu berücksichtigen. Bei vielen Metallen besteht ein Hauptproblem darin, gesenkte Reibungskräfte während des Betriebs vorzuziehen. Oelige, fettige Schmiermittel sind trotz ihrer Wirksamkeit weniger ideal, weil sie entfernt werden müssen und die Betriebskosten erhöhen. Wegen der niedrigen Viskosität führt ein Zusammenbrechen solcher Schichten an bestimmten, unter Druck stehenden Stellen zu einer Kettenreaktion im bezug auf die Anfressung der Oberfläche sowohl der Werkzeuge als auch des fertigen Produktes.
Beim Ziehen, Mehrfachziehen oder Tiefziehen,
bei welchen die Ausgangsmaterialien mit verschiedenen Substanzen vorgeschichtet und dann geformt werden, wurden verschiedene organische Beschichtungen verwendet. In der USA-Patentschrift Nr. 3 206 8H8 werden tiefgezogene Behälter vorgeschlagen, die aus Metallblechen mit organischen Schichten durch ein Verfahren
609818/0959
hergestellt werden, das eine Erwärmung der Schicht, Ziehen des Metalls nochmaliges Erwärmen der Schicht,nochmaliges Ziehen des Metalls usw. vorsieht. Versuche zur Verwendung ähnlicher oder anderer vorbekannten Verfahren, bei welchen vorbeschichteten Platten in einem Z & G-Betrieb verwendet werden, war bisher nicht besonders befriedigend, weil die sehr hohen Spannungen, welche während des Glättvorgangs auf die Schicht ausgeübt wurden, den Wärmeaufbau in der Vorrichtung, welcher oft zu einem thermischen Zusammenbruch der Beschichtung und der ausgeübten Reibungskräften führte, zu einer Abplätterung der Beschichtung neigt.
In der USA-Patentschrift Nr. 3 577 753 wurde
trockene Schmierfilme vorgeschlagen, die an Metallplatten angeordnet wurden und in Z & G-Verfahren angewendet wurden, indem die verwendete Vorrichtung derart geändert wurde, dass ein im inneren, durch Flüssigkeit abgekühlter Formkörper verwendet wurde, während die kalte Luft über die Formen und die Metallplatten kreisten. In einer solchen Vorrichtung wird die Oberflächentemperatur der Platte, des Formkörpers und der Form auf plus 10 C oder niedriger gehalten, um eine Auslösung des Schmiermittels zu verhindern. Dieses Verfahren sowie die Einrichtung stellen anscheinend nicht die Lösung des Haupt- sowie der verschiedenen Nebenprobleme dar, welche beim Ziehen und Glätten von vorbeschichteten Metallplatten auftreten, und insbesondere deshalb weil die Notwendigkeit zur Durchführung einer kalten Flüssigkeit mit einer Vorrichtung zur Durchlassung und Kühlen der Flüssigkeit die Ausgaben für das Verfahren erhöhen. Ferner ist eine konstante Ueberwachung notwendig, damit die Temperatur des Formkörpers der Form oder des Werkstücks nicht plus 10 C übersteigt, damit eine Auflösung des Schmierfilms verhindert wird.
Ein Verfahren zur Bildung von Z & G-Behältern
aus vorbeschichteten Metallplatten, die für eine Anwendung von Stahl oder Aluminium geeignet und entweder in einem Platten-
609818/0959
oder Behälter-Zufuhrverfahren geeignet sind, würde ein stark erwünschtes und erforderliches Werkzeug bei der Herstellung von Behältern darstellen. Die Aufgabe dieser Erfindung ist auf dieses Ziel hin gerichtet.
Zweck der Erfindung sind demgemäss die Schaffung:
a) eines Verfahrens zur Bildung von beschichteten, dünnwandigen, tassenförmigen Metallbehältern der gezogenen und geglätteten Art aus vorbeschichteten Metallplatten;
b) eines Zieh- und Glattverfahrens für nahtlose Behälter aus Metallplatten, die mit einer organischen Harzschicht versehen sind;
c) eines Verfahrens, bei welchem ein organisches Harz auf einer Metallplatte angeordnet und während und nachdem das Metall eines Zieh- und Glättvorgangs unterworfen wurde, daran gehalten wird;
d) eines organischen Harzfilmes, welcher am
Metall befestigt ist und geeignete,viskoelastische Eigenschaften aufweist, damit ein plastischer Fluss des Harzes bei Spannungspegeln auftreten, die zur Bewirkung des plastischen Flusses im Metall erforderlich ist;
e) eines Verfahrens, das auf Stahl und Aluminium anwendbar ist, um einen beschichteten, nahtlosen Behälter aus Metall mit einem organischen Harz zu bilden, der ohne nennenswerte Abschälung oder Auflösung des Harzfilmes während des Ziehens und des Glättens aufbringbar ist;
f) eines Verfahrens zur Bildung eines gezogenen und geglätteten Behälters aus einer Metallplatte mit einem organischen Harzfilm auf den Oberflächen, wobei es möglich ist, die nachfolgenden Herstellungsstufen zu eliminieren oder bedeutend zu reduzieren.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstand der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
609818/0959
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Z & G-
Stapel, mit einem als Behälter zugeführtes Werkstück in den verschiedenen, vorwärtsschreitenden Stufen durch die Form;
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Z & G-Formstapel, mit einem als Platte zugeführten Werkstück in den verschiedenen, vorwärtsschreitenden Herstellungsstufen;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Behälter mit Bodenprofil, nach der Hals- und Flanschbildung, sowie mit zugeführtem, organischem Harz;
Fig. 4 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Erwärmungstemperatur und der Glättkräfte, welche bei einem Abblendungsverfahren bestimmt sind, wenn eine Metallplatte mit einem organischen Harz gebildet wird; und
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Erwärmungstemperatur und der Abziehkraft, wel ehe bei einer Metallplatte erforderlich ist, die einen organischen Harz trägt, welcher vom Abblendungsverfahren bestimmt wird.
Das Verfahren zur Bildung von Z & G-Behältern umfasst die folgenden Stufen:
a) die Zufuhr eines organischen Harzes auf die Oberfläche eines flachen Metallbleches;
b) die Platte mit dem Harz wird einer erhöhten
Temperatur während einer Dauer ausgesetzt, welche die Verbindung mit dem Metall und eine teilweise Erhärtung des Harzes bewirkt;
c) die Bildung eines Werkstücks aus dem Metallblech mit der daran angeordneten organischen Harzschicht;
d) das Werkstück durch eine Reihe von Zieh- und Glättformen an einem Formkörper durch Ziehen, um einen langen, zylinderförmigen Artikel zu bilden, deren Seitenwände eine stark reduzierte Dicke aufweisen; und
e) das Entfernen dieses Artikels vom Presskörper, wobei der Harz in der Stufe (b) derart erwärmt wird, dass es
609818/09S9
auf der Metalloberfläche gehalten wird und in der Lage ist, einen niedereren Reibungskoeffizienten zu bewirken, wobei ein plastischer Fluss bezüglich des Metalls und der Werkzeuge bei hohen Spannungspegeln während der Stufen (c), (d) und (e) aufrechterhalten wird.
Dabei kann beispielsweise ein organischer Harz an einer Metallplatte angebracht sein, die auf Stahl, unbeschichtete Stahlplatten (Schwarzblech), verzinnte Stahlplatten, (Weissblech) oder chemisch behandelter Stahl, Aluminium, einschliesslich Alodin-behandeltes Aluminium sein kann, wonach die eine Harzschicht aufweisende Metallplatte einer erhöhten Temperatur ausgesetzt ist, z.B. durch Erwärmung in einem Ofen während einer Zeit, die ausreicht, damit das Harz derart erhärtet, dass es als Schmierschicht dient, und beispielsweise einen niederen Reibungskoeffizienten zwischen dem Werkstück und der Glättform bis zu Temperaturen von etwa 260 C bewirkt. Da Harz viskoelastische Eigenschaften aufweist, verhindert es eine metallische Berührung an Oberflächenhärten, während das Werkstück durch eine Reihe von Zieh- und Glättformen gepresst wird. Vorzugsweise wird das Harz derart erwärmt, dass es in der Lage ist, während der Zieh- und Glättstufen die folgenden Eigenschaften aufzuweisen:
1) es erfordert die Ausübung einer Glättkraft von weniger als etwa 46 00 kp und Abziehkräfte von weniger als etwa 550 kp, wie es durch eine in der folge beschriebenen Abblendtechnik näher erläutert ist;
2) er wird eine gute Verlängerung, Zusammendrükkung und plastische Strömung bei Temperaturen von bis zu etwa 260°C aufweisen;
3) es weist Dehnbarkeit mit guter Verbindung an Metallplatten, ohne Verbindung zum Werkzeug auf;
4) es ist Abreibrestistent;
5) es ist in der Lage, bei Temperaturen bis zu
6P9318/0959
• 3 ·
etwa 260°C zurückzufliessen;
6) es ist in der Lage eine Klebverbindung mit
dem Substrat aufzuweisen, wenn dieses gezogen und geglättet wird, ohne dass eine ernste Abblätterung auftritt;
7) es ist in der Lage gereinigt, oben mit einer Schicht versehen zu werden und nochmals erwärmt zu werden, ohne Zerlegung oder Verlust an Klebverbindung;
8) es ist in der Lage, Rost und sonstige Korrosion der geformten Behälter während der Lagerung und vor den nachfolgenden Vorgängen, beispielsweise Dekoration oder dem Anspritzen einer Aussenschicht zu schützen;
9) es ist nicht in der Lage auf die in den Behältern verpackten Produkte einen abweichenden Duft zu übertragen, und es wird als eine Sperre gegen eine Auflösung von Metallionen des Behältermetall in das Produkt hinein wirken; und
10) es wird in der Lage sein, nachfolgenden
Metallbildungsvorgängen, beispielsweise Bodenbildung sowie Haisund Flanschbildung oben zu wiederstehen.
Die hier beschriebene Abstreif- und Glättkräfte sind diejenigen, welche mit einer Vorrichtung erhältlich sind, die zur Aufnahme von Tassen ausgebildet ist und mit der Bezeichnung Stolle Bodymaker, Modell Nr. HX50-20, Serie Nr. 561 190-2 von der Firma Stolle Corp., Sidney, Ohio, USA, für einen Stapelfür Behälter mit einem 211-Durchmesser erhältlich sind. Zur Bestimmung der höchsten Glättkraft durch Messen der kompressiven Belastung des Glätt-Druckkolbens wurden Dehnungsstreifen verwendet, die während des Glattens am Druckkolben angeordnet wurden, wobei die negativen, kompressiven Kräfte, d.h., die Verlängerung, dann gemessen wurde, als der Druckkolben zurückgezogen und die geformte Schale von ihm abgezogen wurde. Dabei wurde festgestellt, dass die ausgeübten Kräfte praktisch konstant waren, während verschiedenen Arten von Vorrichtungen derart verwendet wurden, dass es möglich ist, dass diese Werte, bei Ver-
— 9 —
609818/0959
Wendung von anderen Apparaten und Werkzeugen ändern können, werden diese Werte als eine Abblendtechnik zur Auswertung von Härtebedingungen und die Fähigkeit von speziellen Harzen zur Verwendung in Z & B-Verfahren verwendet und werden nur als Illustration abgegeben. Eine derartige Wärmebehandlung der Beschichtung, dass sie in der Lage ist, eine plastische Strömung bezüglich des Metalls und des Werkzeugs bei hohen Spannungspegeln zur Herabsenkung des Reibungskoeffizienten während des Bildungsvorganges und Zurückhaltung auf der Oberfläche des Werkstückes, stellt ein wichtiges Kriterium dar, und zwar aus Gründen, welche in der Folge näher erläutert werden.
Die hier verwendeten Harze können thermoplastische oder thermohärtbare sein, welche die oben angegebenen Daten darstellen können. Eine abweichende Auswahl aus Harzen ist dabei möglich, welche Harze aus den Klassen von Epoxyphenole, Epoxyureaformaldehyde, Vinylorganosol und Vinyllösungen darstellen.
Die Anwendbarkeit dieser Harze in einem Z & D-
Verfahren ist in Folge ihrer Vielfälltigkeit in der Art und insbesondere wegen der Versuche zur Verwendung anderer Arten von Harzen überraschend und unerwartet, und hat zur Abblätterung und/oder totaler Entfernung des Harzes oder es wurde flüssig und hat sich zum Ablaufen bereitgestellt mit kleiner oder keiner Wirkung, die zu einem Anfressen, Abnutzung der Form, Denungsbruch und Ohrenbildung im Arbeitsstück während der Formgebung auftraten. Obschon die genauen physikalischen und/oder chemischen Tatsachen zu den oben erreichten Resultaten beitragen, wird angenommen, dass eine wichtige Funktion des geklebten Harzes in dessen Fähigkeit besteht, als Schmierschicht, d.h. als plastisch festes Material zu dienen, das zwischen dem Werkstückmetall und den Werkzeugen angeordnet ist, die zur Reduktion des Reibungskoeffizienten dient, damit eine kleinere Presskraft sowie niedrigere Spannungspegel in der Behälterwandung möglich sind. Viele Zusammenbrüche beim Zieh- und Glättverfahren werden
- 10 -
609818/0959
von Spannungserhöhungen, d.h. ganz speziellen Schwächepunkten, hervorgerufen, welche durch Metallfehler oder eine metallische Berührung zwischen dem Arbeitstück und dem Werkzeug auftreten, die nicht notwendigerweise durch Anbringen eines Schmiermittels zur Herabsenkung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Werkstück und den Werkzeugen definiert werden kann. So kann beispiels weise das Metall eine plastische Strömung in den Formen bei einem Spannungspegel zeigen, die über den Abgabepunkt hinaus angeordnet ist, welcher die Einstellung der plastischen Strömung im Metall begrenzt. Auf diesem Spannungspegel kann ein lokalisierter Zusammenbruch des oder der Filme, welche die Oberflächenhärten am Werkstück oder am Werkzeug trennt, zu einer Spannungserhöhung aus irgendeinem der folgenden Gründe führen: Metallische Berührung bewirkt ein Klebgleiten-Unterbrechung des plastischen Flusses; metallische Berührung bewirkt ein Aussplittern der Oberflächenhärten, so dass teilchenförmiges Reibungsmaterial entsteht, dass die Folien, die Werkstückwände und die Werkzeuge beschädigt; Schweissen von fremden Teilchen zu vorangehend weichen Werkzeugflächen; und/oder lokal begrenzte Wärmeerzeugung, die zur Aenderung der Eigenschaften der betreffenden Folien und Metalle ausreichen.
Es wird davon ausgegangen, dass Harzfilme der vorliegenden Art, zusätzlich zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten, ferner dazu neigen, hohe Spannungen infolge Ungenauigkeiten an der Oberfläche über einen breiteren Bereich durch die plastische Strömung der Folie zu verteilen, welche vom vorhandenen Spannungszustand gesteuert wird, wenn der Behälter durch die verschiedenen Vorgänge des Z & G-Vorganges durchläuft. Im Gegensatz zu neutonischen Flüssigkeiten, beispielsweise Wasser und OeIe, die eine hohe Proportionalität zwischen Spannung und Schergeschwindigkeit aufweisen, wobei ein inneres Gleiten bei jedem Spannungspegel auftreten kann, können die vorliegenden, plastischen Filme solange einer StrÖ-
- 11 -
C03818/0959
mung wiederstehen, bis eine bestimmte Scherspannung ausgeübt wird. Diese Fliesspannung ist diejenige, welche übertreten werden muss, bevor der erhärtete, festgeklebte Film anfängt zu fliessen. Diese Tatsache wird als sehr bedeutend angesehen, weil der Kunststoffilm bei einem hohen Spannungspegel in die Lage versetzt wird, als ein Füllmaterial mit hoher Viskosität zu funktionieren, so dass der Einfluss der Oberflächenabweichungen und ein Zusammenbruch reduziert werden, obschon unterhalb dieses Spannungspegels einer Strömung Widerstand geleistet wird, und als eine Filmschmierung dient, Eigenschaften, welche die neutonische Flüssigkeiten nicht aufweisen können. Da ferner im Z & G-Verfahren radiale, kompressive Spannungen, welche vom Werkzeug ausgeführt werden, durch irgend ein Harz oder einen Schmierfilm übertragen, vorhanden sind, ist es wichtig, dass, sofern die Wirkung des Filmes während des Gesamtvorganges aufrechterhalten werden soll, dass die plastischen Strömungseigenschaften des Harzes mit den Strömungseigenschaften des Metalls vertragbar sind, und dass die Folie die Entwicklung von höheren Spannungspegeln ohne Filmzusammenbruch ermöglicht. Der Z & G-Vorgang setzt mindestens vier ganz verschiedene Vorgänge voraus, nämlich: die Behälterbildung das Zurückziehen, das Glätten oder Abstreifen, wobei die Filmanforderungen wegen Spannungsänderungen für jeden Vorgang verschieden sind. Der Vorgang erhöht den Oberflächenbereich des Metalls, so dass eine Verlängerung, welche für den Film charakteristisch ist, dann wichtig ist, falls ein Hauptteil an der Metallfläche angeklebt bleiben soll. Zudem bewirkt eine lokale Zusammenpressung des Filmes, die sogar mehr als eine Verlängerung, die Filmverbindung verursachen kann, in der Bildung eines Behälters und den Rückzugbetätigungen vorhanden ist, wobei die Wirkung am offenen Ende der Schale auftritt, wo sich das Metall durch die grössere, radiale Verschiebung von der flachen Schnittkante bewegt hat. Es wurde ferner festgestellt, dass die Spannungsgeschichte des Filmes mit der Lage
- 12 -
S0981S/09S9
in Abhängigkeit von den vier Vorgängen variiert und welcher Teil der Behälterwandung berücksichtigt wird, abhängt. Die an den Film gestellten Anforderungen beziehen sich auf flaches Metall, das in allen Vorgängen in Funktion tritt, viel weiter gehen, als diejenigen für irgend einen anderen Vorgang.
Die vorliegenden Harzfilme werden als ausreichend] betrachtet, wenn es darum geht, die erforderlichen, viskoelastischen Eigenschaften, einschliesslich einer geeigneten Zusammenziehung, und Verlängerung, zu kombinieren, wobei die Fähigkeit zur Bewirkung eines niederen Reibungskoeffizienten, sowie die Fähigkeit einer plastischen Strömung zu widerstehen, bis eine Dehnspannung ausgeübt wird, nach welcher das Harz fliesst und die Spannungen während des Vorganges verteilt und auf ein Minimum herabgesetzt.
Messungen der erforderlichen Presskraft zur Bewegung des Arbeitsstücks durch den Stapel von Formen wird zum zeigen der scheinbaren Aenderungen im Reibungskoeffizienten infolge der Anwesenheit des Harzfilmes an der Metalloberfläche durch die obengenannte Abblendungstechnik verwendet, und liefert wichtige Informationen aus wenigen Beispielen zur Abschätzung des Harzes.
Die erfolgreiche Verwendung der obengenannten
Harze und die gezeigten Eigenschaften hängen wahrscheinlich von einer Funktion des Härtungsgrades ab, welcher das Harz von der Formgebung unterworfen ist. Es wurde festgestellt, dass eine direkte Verbindung zwischen der Dauer der Erwärmung, in Temperatur und Zeit gemessen, sowie der vom Harz gezeigten Eigenschaften, sowie der Kräfte besteht, die während der Formgebungsstufen ausgeübt wurden. Ferner wurde festgestellt, dass kurze hohe Erwärmungen bei Epoxyphenolen, z.B. auf etwa 200 bis 2200C während 5 Sekunden einer Erwärmung während 6 Minuten bei etwa 1500C bezüglich Glatt- und Abstreifkräften entspricht, welche während des Vorgangs ausgeübt wurden. Hohe Erwärmungen während länge-
- 13 -
809818/0959
rer Zeiten, z.B. etwa 200 bis 220 C während 6 Minuten, führt zu bedeutend höheren Kräften, die beim Vorgehen zu widersprechenden Resultaten führen. Ferner wurde festgestellt, dass durch Aufrechterhaltung der Zeit der Vorrichtung, d.h. des Formkörpers und der Form, des Metalls, des Harzgewichtes und des Harzes als Konstanten, dazu führt, dass:
1) die Glättkräfte, welche durch Formgebung erzeugt werden, zunehmen, wenn die Erwärmungstemperatür steigt. Während des GlattVorganges wird der Harzfilm, hohen radialen Spannungen innerhalb des Formstapels ausgesetzt. Eine plastische Strömung des Harzes während dieser Stufe wird als vorteilhaft und als Funktion des hohen Spannungspegels betrachtet.
2) die Abstreifkräfte abnehmen, wenn die Erwärmungstemperatur zunimmt. Die Streifwirkung findet ausserhalb des Formstapels statt, und in diesem Zustand ist der Spannungspegel eine Funktion der Festigkeit der Behälterwandung. Hier ist ein Zurückschnellen sowie ein Widerstand zur plastischen Strömung von Vorteil als Widerstand gegen die Verschleppung, die durch Oberflächenhärten am Formgebungskörper auftreten; und
3) der Zusammenhang des Filmes am geformten Behälter unter dem Optimum sinkt, wenn die Erwärmungstemperatur zunimmt.
Die verschiedenen Erwärmungstemperaturen haben anscheinend einen Einfluss auf die Folieneigenschaften, die zu einer erfolgreichen Funktion notwendig sind. Eine hohe Erwärmungs temperatur während einer Dauer, die zum vollen Erhärten des Harzes ausreicht, führt zu einem härten, leicht zerbrechbaren Film mit Flusseigenschaften, die anders sind, als diejenigen, welche oben beschrieben sind, und ein solcher harter oder spröder Film kann zu einer Abkratzwirkung im Werkzeug führen, das Teile des Filmes von der Metallfläche entfernen und eine höhere Kraft auf den Formgebungskörper erfordern, damit das Werkstück, oft mit einem Anfressen der Oberfläche sowie einer
- JA -
809818/0959
Abschälung des Filmes verbunden ist.
Eine graphische Darstellung dieser Verhältnisse ist in den Fig. 4 und 5 gezeigt, die dem CMQ-Stahl entnommen wurden, der mit einem Epoxyphenolharz vorbeschichtet und während 6 Minuten bei den angegebenen Temperaturen erwärmt wurde.
Die darin aufgeführten, optimalen Bedingungen
sind infolgedessen diejenigen, bei welchen das Harz derart erwärmt wurde, dass es nicht stickig wird und in der Lage ist, einen niedrigen Reibungskoeffizienten zu bewirken, wobei eine plastische Strömung dargestellt wird, die einen Zusammenbruch an einer Stelle mit hoher Spannung während der Z & G-Bildungsstufe Widerstand leistet. Das Harz ist vorzugsweise derart erhärtet, dass es keine Glättkräfte erzeugt, die 4600 kp oder Abstreifkräfte, bedeutend grosser als 550 kp, übersteigt, wenn die oben beschriebene Abblendtechnik verwendet wird.
Für die oben genannten Harze wurden optimale
und bevorzugte Bedingungen ermittelt, die im Bereich von etwa 13 2 bis 193°C während 6 bis 8 Minuten bei einem Gewicht von etwa 5 bis 40 Milligramm betragen.
Während eine volle Erwärmung des Harzes beim Verfahren unerwünscht ist, ist eine zu tiefe Erwärmung des Harzes ebenfalls unbefriedigend. Wenn der Harzfilm stickig ist, klebt er an Werkzeugen, und hohe Abstreifkräfte derart stark sind dass er eine erfolgreiche Ausführung des Verfahrens verhindert. Bei einem Epoxyphenolharz, das als eine Beschichtung angewendet und während 6 Minuten bei 116°C erwärmt wird, fällt das Harz durch Ankleben in der Presse zur Bildung von Behältern aus und erfordert eine Abstreifkraft, die unerwünscht ist. Eine teilweise Erwärmung des Harzes wird als wichtig betrachtet, und eine solche Erwärmung muss derart stark sein, dass sie ein Ankleben verhindert, damit ein Abstreifen und ferner die Möglichkeit des Harzes, die viskoelastischen Eigen-
- 15 -
609818/0959
schäften und dem plastischen Fluss darzustellen, ermöglicht, der für seine erfolgreiche Funktion während der Formgebungsstufen erforderlich ist.
Epoxyphenolharze, die für diesen Zweck
verwendbar sind, umfassen eine Reaktion der Produkte der plastischen Epoxyharze, die durch eine Reaktion von Epichlorohydrin und Bisphenol A erhalten werden, die als als Diglycidyläthern von Bisphenol A bekannt sind, und auch als DGEBA-Harze bezeichnet werden, sowie andere Harze dieser Art, die von einer Reaktion von mehrwertigen Phenolen und Epihalogendrinen mit Phenol-Formaldehydartigen Harzen abgeleitet werden. Bevorzugte DGEBA-Reaktionsmittel sind Diglycidyläther von Bisphenol A, die durchschnittliche Molekulargewichte von etwa 1000 bis etwa 4000 und Epoxyd-Aequivalenten von 425 bis etwa 6000 aufweisen. Zusätzlich zu den DGEBA-Harzen ist eine Vielzahl anderee Epoxyde verwendbar, einschliesslich epoxydierten Novolaken. Die Phenol-Komponente des Reaktionsprodukts kann Methylol-Phenyläther sein, in welcher das H der Hydroxylgruppe, die mit der Phenylgruppe verbunden ist, durch eine Alkyl, Alkenyl- oder Cycloalkylgruppe oder durch eine Aralkyl- oder Aralkenylgruppe, sowie der halogenisierten Derivate davon, ersetzt ist. Diese Harze sind Α-Stufen der Methylolphenolharzejd.h. lösbar und schmelzbar und sind in der USA-Patentschrift Nr. 2 579 330 beschrieben. Das bevorzugte Harz aus dieser Klasse ist 1-Allyloxy-2,4-trimethylol-benzol. Ein bevorzugtes Epoxy-Phenolharz, das auch die bevorzugte Harzklasse darstellt und vorzugsweise mit geeigneten Lösungen, Katalysatoren usw. verwendet wird, kann durch eine Zusammensetzung dargestellt werden, welche etwa 50 bis 90%, vorzugsweise 7 0% Epon 1007, ein DGEBA-Art von Epoxyharz mit einem Epoxy-Aequivalentgewicht von etwa 2000-2500, von etwa 5 bis 50%, vorzugsweise etwa 25% l-Allyioxy-2,4,6-trimethylolbenzol und etwa 1 bis 8%, vorzugsweise 4%, Polyvinyl-Butylaldehyd aufweist.
- 16 -
609818/0959
'Hf*
Epoxy-Harnstoff-Formaldehyde sind Epoxyamino-
harze, die von der Reaktion von einem Epoxy-Aether, beispielsweise als DGEBA,abgeleitet sind und ein mittleres Molekulargewicht von 900 bis 400Ό aufweisen, wobei das Kondensatprodukt von Harnstoff und Formaldehyde in relativ variablen Anteilen von bis 50 Epoxid zu etwa 5 bis 50 Teile Harnstoff-Formaldehyde auftreten. Derartige Harze haben ferner ein mittleres Molekulargewicht von 1000 bis HOOO sowie eine Epoxid-Aequivalent von etwa H25 bis 6000. Ein bevorzugtes Harz, das vorzugsweise als Schicht verwendet wird, kann durch eine Mischung DER667, ein DGEBA-Epoxyharz mit einem Epoxy-Äequivalent-Gewicht von 1600 bis 2000 und Flasken 3300 aufweist, welche Mischung ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz ist.
Vinyl-Organosole sind gut bekannte Mischungen, die Polyvinylchloridharze mit relativ hohem Molekulargewicht von normalerweise mindestens 15000 aufweisen, welches Harz in normalen Lösungen praktisch unlösbar ist und in flüssigen Zusätzen des Organosols dispergierbar ausgebildet ist. Das Harz mit dem hohen Molekulargewicht befindet sich in einem fein aufgeteilten Zustand mit einer Teilchengrösse von weniger als 5 am, Der hier verwendete Ausdruck Vinyl-Organosol bezieht sich auf Dispersionen aus Teilchen aus Vinylchloridharzen, welche nicht nur das Homopolymer sondern auch Copolymere aus Vinylchlorid mit einem Vinylcarboxylat, einschliesslich Vinylacetat, Vinylbutyrat usw. umfasst, die normalerweise mindestens 50% Vinylchlorid in der Vinyl-Copolymer-Struktur aufweist. Als Dispersions mittel werden Sauerstoff enthaltende, polare Lösungen, einschliesslich Ketonen, beispielsweise Diisobutylketon und Isophorone, Aether-Alkoholen, beispielsweise 2-Butoxyäthanol, andere Glycolether, beispielsweise Diäthylenglycol-Monobutyläther, Ester, beispielsweise Aethylenacetat sowie Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Benzol, Tulol sowie Mischungen derselben, verwendet. Als geeignete, die Adhäsion fördernde Lösungsharze sind weitere
- 17 -
609818/0959
254S6Ü0
Harze zu nennen, beispielsweise Epoxyharze Melamin, akylische Säureharze, Phenol-Formaldehyde usw. Eine bevorzugte Mischung, welche diese Harzarten aufweist, kann durch eine Dispersion dargestellt werden, welche etwa 80% Polyvinylchlorid mit einer 20%igen Lösung aus einer Harzmischung aufweist, die Epoxy sowie Acrylharze und Harnstoff-Formaldeharze aufweist.
Im sonstigen sind Vinyl-Lösungen eine bekannte Klasse von Harzmischungen und schliessen Vinyl-Kaleride-Polymere, die Homopolymere sowie Copolymere von Vinylchlorid mit Vinylacetat oder anderen Vinylcarboxylaten ein, die in geeigneten Lösungen aufgelöst sind, welche derjenigen Art sein können, die oben erwähnt sind und als Dispersionsmittel für die Organosole und insbesondere Ketone, beispielsweise Methyläthylketone, Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Benzol, Tulol, sowie Mischungen derartiger Lösungen sein können. Ferner können die Vinylharze welche ein niederes Molekulargewicht aufweisen, normalerweise weniger als 15000, in anderen Harzen in der Lösung aufgelöst oder darin vorhanden sein, welche Lösung Epoxide, Melamine, Phenol-Formaldehyde usw. aufweisen können. Eine bevorzugte Mischung, welche diesen Harztyp aufweist, kann durch ein Vinylchlorid bzw. Vinylacetatcopolymer dargestellt werden, das etwa 1% Maleinsäurehydrid aufweist.
Das oben beschriebene, organische Harz kann in geeigneten Lösungen oder Dispersionen mit Pigmenten und/oder Füllmaterialien und/oder inneren Schmiermitteln, nach Wunsch und durch bekannte Mittel, hergestellt werden. Die besonderen Zusätze, ob es sich nun um Lösungen oder Dispersionsmittel usw. handelt, sind nicht besonders kritisch. Es ist aber notwendig, dass die Lösungen oder die Dispersionmittel bei den angegebenen Erwärmungstemperaturen flüchtig sind, und dass sie mit den Zusätzen der Mischungen in ihrer notwendigen Konzentration tragbar sind.
- 18 -
609818/0959
Die oben angeführten, organischen Harze erscheinen in ihrer Fähigkeit, diese Kriterien zu erfüllen, unerreichbar zu sein. Versuche zur Verwendung anderer Arten von Harzen einschliesslich Phenole, Polybutadiene, Oleorharze, Akryle, ultraviolett erwärmte Polyester und andere waren nicht erfolgreich, sofern mindesten eines der obengenannten Epoxyphenole, Vinylorganosole usw. nicht vorhanden waren. Diese anderen Harze waren unwirksam zur Herabsetzung des Reibungskoeffizienten und besitzen geeignete viskoelastische Eigenschaften bei graduellen Erwärmungstemperaturen zwischen 93 und etwa 260 C, und in den meisten Fällen waren sie nicht in der Lage, denjenigen Kräften zu widerstehen, welche in der ursprünglichen Fornungsstufe erzeugt wurden. Keines dieser anderen Harze waren zur Bildung der geglätteten Schale zufriedenstellend. Im folgenden werden Beispiele zur weiteren Erläuterung beschrieben.
Beispiel 1
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2, welche Z & G-Formstapel mit dem Werkstück in Form eines Behälters oder als Platte während der verschiedenen Verfahrensstufen darstellen, wird ein CMQ-Stahl, der beidseitig mit einem Epoxyphenolharz beschichtet ist, das ein Beschichtungsgewicht von etwa 10
2 2
mg/H in. (25,8 cm ) aufweist und in einem Ofen mit einer Temperatur von etwa 1500C während 6 Minuten erwärmt wurde. Nach dem Trocknen wird ein Behälter mit einem Durchmesser von 6,629 cm, einer Dicke von 0,0287 cm und einer Höhe von 5,715 cm, oder eine Platte von 1^,^63 cm Durchmesser und einer Dicke von 0,0368 bis 0,381 cm über der betreffenden Form, wie gezeigt, entweder in einer Stolle für Behälterfütterung oder in einer Standun B-I-Vorrichtung von Standun, Inc., Compton, CaI., USA angeordnet, oder in einer Presse XBB für Plattenfütterung der American Can Company zugeführt. Ein Kühlmittel mit einer Lösung
- 19 -
609818/0959
aus 95 % Wasser und 5% des im Handel erhältliches Mineralöl des Typ Prosol der Firma Mobil Oil Company wurde durch die Vorrichtung geleitet und berührt das Arbeitsstück. Bei dem durch Behälter gespeisten Verfahren presst dann ein Druckkörper den Behälter durch die Glättformen, wodurch der Behälter allmählich zu einem wenig tiefen, nahtlosen Becher verformt wird, der eine Seitenwandstärke von 0,0259 cm in der ersten Form und 0,01575<in der zweiten Form aufweist. Wenn der Druckkörper die auf das Metallwerkstück ausgeübte Kraft durch die Formeinheit weiterführt, wird der Becher verlängert und die Seitenwandungen während eines Durchgangs durch die Glättformen zu einem endgültig verlängerten, dünnwandigen 12,7 cm Behälter mit einer Seitenwandstärke von etwa 0,00965 cm und einer Bodenwandstärke von 0,0287 cm verformt, welche der Dicke der ursprünglichen Platte entspricht. Danach wird der Becher mittels eines Abstreifvorganges vom Formkörper abgezogen. Bei der Zufuhr von einer Platte, wird diese durch die Zug- und Glättformen gepresst, die zur Bildung einem wenig tiefen nahtlosen Behälter mit einer Seitenwandstärke von 0,03175 cm in der ersten Form und 0,0274 cm in der zweiten Form, sowie 0,01397 cm in der dritten Form führt. Dadurch entsteht ein dünnwandiger Behälter von 12,7 cm mit einer Seitenwandstärke von 0,01397 cm und einer Bodenwandstärke von etwa 0,03683 cm. Die während des Verfahrens ausgeübten Glättkräfte betrugen etwa 3600 kp und die Abstreifkräfte etwa 430 kp.
Der mit einem Bodenprofil ausgestattete Behälter ist nun für eine nachfolgende Behandlung, einschliesslich Waschen, Dekorieren, Beschichtung, Einhalsen und Verflanschen bereit, damit ein Behälter, beispielsweise wie in Fig. 3 dargestellt, entsteht. Bei der bevorzugten Ausführung wird das erwünschte Bodenprofil ebenfalls vom Glättkörper gebildet. Es wird aber davon ausgegangen, dass obschon dieses Beispiel und die Zeichnungen einen Dreiformstapel zeigen, kann diese Zahl
- 20 -
609818/0959
zur Herstellung eines Behälters nach Wunsch variiert werden.
Die obengenannten Beispiele wurden an einer
Maschine mit einer Anzahl von 2400 Behältern hergestellt und hat sich in bemerkenswerter Weise als fehlerfrei erwiesen.
Bei der Wiederholung des obengenannten Beispiels mit Schwarzblech, jedoch ohne Harz, konnte nur ein von 12 Behältern, wegen Brüche in den Behältern infolge Anfressen der Oberfläche, in befriedigenderweise hergestellt werden.
Bei der Wiederholung des Beispiels mit einem
mit Epoxyphenolharz beschichteten Weissblech, entweder an einer Vorrichtung für Behälterfütterung oder an einer Vorrichtung für Plattenzufuhr, entweder mit einem matten oder einem leuchtenden Weissblech, waren die Resultate praktisch die gleichen, wie bei denjenigen mit vorbeschichtetem Stahl.
Die am stärksten hervortretenden Wirkung des
Harzfilmes ist in den Versuchen zum Anziehen und Glätten von unbeschichteten, nicht plattierten Stahl zu sehen. Das Ziehen und das Glätten dieses Materials mit verschiedenen, ausgedehnten, öligen Schmiermitteln hat zu einer Frequenz von Glättausfällen geführt, die von lokalen Zusammenbrüchen des Schmiermittels ausgelöst wurden und für ein wirksames, ökonomisches, komerzielles, schnelles Herstellungsverfahren unannehmbar sind. An lokalen Stellen auftretende Fehler des Schmiermittels hat zum Anfressen der Oberflächen geführt, dass zu einer schnellen und sich ausbreitenden Beschädigung des Werkzeuges und der Werkstücke führt. So konnte beispielsweise bei Behältern von 211 χ 4-13, die mittels ähnlichem Stahl, Werkzeuge und Schmiermittel gezogen und geglättet werden, nur zwei einer Menge von 24 Behältern in befriedigender Weise hergestellt werden, was einem 92%igen Wand-Zusammenbruch entspricht, v;ährend bei einem vorbeschichteten Stahl, gemäss der vorliegenden Erfindung, nur ein Fehler mit einem Durchlauf von 3 200 Behältern festgestellt wurde, was einem Wand-Ausfall von 0,031% entspricht.
- 21 -
609818/0959
Beispiel 2 bis 10
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde durch Verwendung der Vorrichtung Stolle und Behälterspeisung wiederholt, wobei das Epoxyphenolharz nach Beispiel 1 als Innenbeschichtung und verschiedene, organische Harze als Aussenbeschichtungen verwendet wurden. Die Erwärmungstemperaturen, Zeit sowie Harzgewichte wurden, wie gezeigt varriert, und die Aussenbeschichtung auf Einstückigkeit untersucht. Dabei wurden die in der folgenden Tabelle enthaltenden Resultate ermittelt. :
- 22 -
609818/0959
TABILLI
IAngewandt· rom
Beispiel Nr, 2) P.iToLhiri
Beschichtung
Gewicht
m
6-Hlnutige
Krwinungatwsparatur
139
C und Resultate
149
Befriedigend auf Be-Behalter, unbefriedigend auf Schale, vollständiges entfernen der Seltenwand
160
Onbefrtedlc;en<l auf Behälter '
unbefriedigend auf Behälter schlechte Einheitlichkeit
182
unbefriedigend euf Behälter «chlechO Einheitlichkeit
193
unbefriedigend auf Behälter schlechte Einheitlichkeit
3) polybutadlenhaxz
leg
4) CMlhar* unbefriedigend kein Behälter geformt
unbefriedigend au« Behälter, Beschichtung welch
unbefriedigend auf Bchlltrr, Be»chtchtung welch
r>) Acriiharx
unbefriedigend) kein Behälter gefornt
unbe CriedlgendJ« in Behllter geformt
60 fpm (■ 300 F wahrend 6. Hin. unbefriedigend auf Behälter, niAaeige Schuppenbildung
* U.V->rwarMing
120 fpm unbefriedigend auf Behalter, starke Schuppenbildung
60 fpm unbefriedigend auf DehAlter naseige Ichuppen-Bildung
30 fpm * 300 F wahrend 6. Hin. unbefriedigend auf Behälter, schlachte Einheitlichkeit
7) Folyentnrhara,
mn
* U.V-ErvtrBung
30 fpn unbefriedigend auf Behälter, schlechte Einheitlichkeit
(*177°c) unbefriedigend auf Behälter, Beschichtung an der Sattenwand entfernt
Acrylharz (Vas snrfoasiarte ElekLrobeacblch l-.ung)
ag
Beschichtungsunterbruch aa oberen Drittel der Seitenwand, Intfernen dar Beschichtung an der Schale
unbefriedigend auf Behalt·!; Beschichtung an dar Seitenwandung entfernt
O CO OO
00 *s
to tn co
-23-
NJ
(J)
cn cn ο ο
Die in der Tabelle aufgeführten Resultate geben folgendes an:
a) "Unbefriedigend am Behälter" zeigt an, dass
das Harz als Widerstand gegen die erzeugten Kräfte bei der ersten Form unwirksam war, so dass bohren, anfressen und schlechte Einheitlichkeit dort auftraten, wo eine ausreichende Schicht übrigblieb,um die Eigenschaft zu begutachten.
b) "Unbefriedigend an der Schale" gibt an, dass das Harz durch die erste Form wirksam war, jedoch nicht ausreichte, um denjenigen Kräften zu widerstehen, welche in der ersten Glättform auftraten.
c) "Kein Behälter" gibt an, dass das Metall, welches das Harz enthält, in der ersten Form nicht zu einem Behälter verformt werden konnte.
Beispiel 9
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Blechplatten von einer grossen Platte abgeschnitten wurden, die mit einer Vinylharzlösung
2
von 10 mg./M- inch beschichtet und bei einer Temperatur von 171 C während 6 Minuten erwärmt und in einem Plattenzufuhr-Verfahren einer XBB-Vorrichtung verwendet wurde. Die dabei erreichten Resultate entsprechen praktisch denjenigen, welche im Beispiel 1 erreicht wurden.
Beispiel 10
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde mit der
Ausnahme wiederholt, dass ein Plattenzufuhr-Verfahren durch Verwendung der XBB-Vorrichtung und einem Epoxy-Harnstoff-Formaldehyd
2
bei 12 mg./4 inch (25,80 cm2) verwendet und während 6 Minuten bei 204 C erwärmt wurde. Die dabei erhaltenen Resultate entsprechen denjenigen, welche im Beispiel 1 erhalten wurden.
6G9818/0959
Beispiel 11
Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt, dass ein plattengespeistes Verfahren mittels einer XBB-Vorrichtung durchgeführt wurde. Bei diesem Durchlauf wurde die Aussenseite einer Metallplatte Vinylorganosol mit
OO λ
30 mg./M- inch (25,80 cm ) beschichtet und bei 193 C während 6 Minuten erwärmt, wonach die Innenseite mit einem Epoxyphenol-
2 2
harz von 50 mg./H inch (25,80 cm ) beschichtet und während 6
Minuten bei 149°C erwärmt wurde. Die dabei erhaltenen Resultate entsprechen praktisch denjenigen, welche im Beispiel 1 erhalten wurden.
Beispiel 12
Beispiel 1 wurde mit der Ausnahme wiederholt,
dass Aluminium verwendet wurde, und Behälter einer Standum B-I-Vorrichtung zugeführt wurden.
Nach dem Trocknen der aus Epoxyphenolharz bestehenden Beschichtung wurde eine Aluminiumplatte mit einem Durchmesser von 13,411 cm und einer Stärke von 0,0368 cm Dicke Aluminiumplatte mit Dioctyltalg als Schmiermittel versehen und einer Behälterform mit einem Durchmesser von 8,89 cm und einer Höhe von 3,017 cm zu einem drahtlosen Behälter verformt. Die Behälter wurden an einer Standun B-1-Vorrichtung durch Verwendung eines M--FormenstapeIs mit dem Kühlmittel nach Beispiel 1 hergestellt, so dass ein 12,7 cm hoher, drahtloser Behälter mit einer Seitenwandstärke von 0,0127 cm und einer Bodenwandstärke von 0,0368 cm entstand. Die bei der Stolle-Abblendungstechnik verwendeten Kräfte waren bedeutend kleiner als diejenigen im Beispiel 1.
Aus den obengenannten Versuchen geht hervor,
dass die hier verwendeten Harzklassen einzigartig sind. Ferner geht aus Beispiel 6 hervor, bei welchem ein Epoxyharz verwendet
- 25 -
609818/0959
wird, der mittels ultravioletten Lampen erwärmt wurde, immer noch unbefriedigend ist, und dass der Härtegrad eine kritische Eigenschaft dieser Erfindung darstellt.
Variationen im obengenannten Verfahren können nach Wunsch durchgeführt werden. So können beispielsweise Kombinationen der Harze verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Seite derjenigen Platte, die zur Bildung der Innenseite des Behälters verwendet wird mit einem Epoxyphenolharz beschichtet, während die Aussenflache mit Vinylorganosol beschichtet ist. Ferner kann das gleiche Harz mit verschiedenen Gewichten, z.B. ein Polyvinylchloridorganosol mit 30 mg. auf der Aussen- und 8 mg. auf der Innenseite verwendet werden, wobei die Erwärmung bei 193°C stattfindet.
Verschiedene bekannte Schmiermittel können zur Herabsenkung des Reibungskoeffizienten zwischen dem Werkstück und der Vorrichtung verwendet werden, sofern dies erwünscht ist. Es wird dabei darauf hingewiesen, dass derartige Hilfsschmiermittel, extern oder intern als Optionen zu betrachten sind und nicht notwendig sind, weil eine Eigenschaft der vorliegenden Erfindung darin besteht, dass die Funktionen des organischen Harzes in der Abwesenheit von zusätzlichen Mischungen wirksam sind. Hilfsschmiermxttel, die hier in geeigneter Weise verwendbar sind, können irgendwelche herkömmliche Mischungen einschliessen, sofern sie nicht erweicht oder den Harzfilm stickig macht, der auf die Oberfläche oder sonstwie die Fliesseigenschaften während des Verfahrens beeinträchtigen. Als Beispiele derartiger, äusseren Schmiermittel können Optiltalg, Butyltalg, Mineralöl, acetyliertes Tributylcitrat, dejonisiertes Wasser, Prosol usw. erwähnt werden. Dioctyltalg, acetylisiertes Tributylcitrat und/oder Wasser sind insbesondere als äussere Hilfsschmiermxttel bevorzugt, weil es festgestellt wurde, dass die Verwendung derartiger Mischungen zur Eliminierung oder mindestens Vereinfachung der nachfolgenden Waschstufen
- 26 -
609818/0959
beitragen. So ist es beispielsweise möglich, die Behälter einfach dadurch zu reinigen, dass sie in einem Ofen und bei einer Temperatur erwärmt werden, um den Dioctyltalg zu entfernen, falls Dioctyltalg als Hilfsschmiermittel verwendet wird, ohne dass ein weiteres Waschen stattfindet.
Beispiele von geeigneten, inneren Schmiermitteln schliessen amidartige Wachse, beispielsweise Aethylen bis Stearamid, Alkylarylsiloxan, esterartige Schmiermittel, beispielsweise Dioctyltalg, acetylisiertes Tributylcitrat, Talgen, Glycolfettesäureester, kohlenwasserstoffartige Schmiermittel, beispielsweise Mineralöl, Wachse mit höherem Molekulargewicht, Lanolin, Spermacet, auf Polyolefin basiertes Schmiermittel, polytetrafluoräthylenische Schmiermittel usw. ein.
Wenn ein Hilfsschmiermittel, entweder innen
oder aussen verwendet wird, können diese in Verhältnissen verwendet werden, welche von 1 bis 15 Gew.-% des Trockenfilmes betragen .
Beispiel 13
Beispiel 1 wurde unter Verwendung einer Glättvorrichtung HWI mit horizontaler Wand, der American Can Company wiederholt, wobei ein zinnfreier CMQ-Stahlbehälter und die Beschichtung nach Beispiel 1 verwendet und gebacken wurde, bevor der Becher hergestellt wurde. Danach wurde der Behälter gewaschen um übriggebliebenes OeI zu entfernen, das infolge des Herstellungsverfahrens für den Behälter übrig sein könnte.
Ein normales Kühlmittel (95 % Wasser und 5 %
Prosol), das in Beispiel 1 verwendet wurde, wurde vollständig von der Vorrichtung HWI entfernt und diese mit Wasser gespült. Danach wurde die ganze Vorrichtung, ohne Verwendung irgend eines Schmiermittels oder Kühlungsmittels,zur Herstellung mehrerer G & W-Behälter nach Beispiel 1 verwendet. Der Harzfilm hat gute Einstückigkeit, sowohl innerhalb als auch ausserhalb
- 27 -
609818/0959
der geglätteten Schale, und verhielt sich durch alle Glättformen befriedigend. Es wurden keine aussergewöhnlichen Wirkungen während dieses Versuches festgestellt, der ohne Kühlmittel oder Hilfsschmiermittel durchgeführt wurde, obschon ein ausgedehnter Lauf, nach Ablauf einer verlängerten Dauer, zur Erzeugung von übermässiger Hitze führen könnte. Das Experiment zeigt aber an, dass die Einzigartigkeit und die speziellen Eigenschaften des Harzfilmes sowie dessen Fähigkeit, einen niederen Reibungskoeffizienten zu verursachen, einen Zusammenbruch an bestimmten hohen Spannungspunkten zu widerstehen und einen plastischen Fluss während des Z & G-Verfahrens darzustellen, sowie seine Fähigkeit den Wirkungen der Glatt- und Abstreichkräfte zu widerstehen, welche ohne eine Verlegung oder Abschichtung erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur Vereinfachung der herkömmlichen Stufen bei der Herstellung eines Z & G-Behälters. Diese Stufen schliessen nach der Bildung normalerweise eine Abgleichung, ein Waschen, ein Dekorieren, eine Innenbeschichtung, einen Hals sowie die Anbringung von Flanschen und das*Palletirisieren ein.
Während des gesamten vorangehenden herkömmlichen Formgebungsverfahren für das Metall sowie des BereitStellungsbetriebes, wurde beispielsweise die Behälterschale normalerweise von einem Film aus einem öligen Schmiermittel überzogen, das von dem Dekorieren durch Reinigung, normalerweise mittels Spritzer aus einer erwärmten, wässerigen Lösung, entfernt wurde. In einem typischen Waschvorgang wurden Behälter durch eine Reihe von Reinigungs- und Behandlungszonen befördert. Nach dem Reinigungsvorgang wurden die Oberflächen aus geglättetem Metall, insbesondere Weissblech oder Schwarzblech, chemisch passiviert damit eine Schwärzung während des Erwärmens und Verlust der Enamelverbindung verhindert werden. Die letzte Stufe in einer Waschvorrichtung besteht normalerweise in einer Reinigung- in
- 28 -
609818/0959
25456QCl48
einer entdionisierten Wasserspülung zur Entfernung der Reste von der Sprühlösung. Die ekologischen und ökonomischen Wichtigkeiten dieser Erfindung werden dann besonders deutlich, wenn man überlegt, dass das verwendete und nochmals verwendete Harz viele Beschichtungen enthält, die normalerweise nach der Formgebung zu Dekorationszwecken auf Behälter aufgebracht werden, wie dies beispielsweise bei Beschichtungen zum Schutz gegen Korrosion, usw.,der Fall ist. Insbesondere bei Weiss- und Schwarz blechen wird nach herkömmlicher Art der gesamte Boden mit einer organischen Schicht oder sonstwie behandelt, um Rostbildung zu verhindern. Der Behälter nach dieser Erfindung, wie dargestellt, ist bereits auf seiner Oberfläche mit einer Schutzr und/oder Dekorschicht versehen, die gegen Korrosion schützt und zudem dazu dient, die Notwendigkeit zu eliminieren, dass eine Schicht nach der Formgebung angebracht wird. Der so geformte Behälter liefert eine Basis zur Anwendung von dekorativen Aussenschichten, wobei das Problem beim unteren Ende besteht, der durch herkömmliche Mittel besonders schwer zu schützen ist. Ferner sind ölige Schmiermittel nicht notwendig für die Formgebung und müssen somit nicht entfernt werden. Wenn aber ein Schmiermittel verwendet wird, kann ein verdampfbares, beispielsweise der oben genannte Dioktyltalg,verwendet werden, welcher durch Wärmezufuhr entfernt werden kann, so dass der Bedarf für ein vielfaches Waschen sowie Waschvorrichtung nicht mehr vorhanden sind. Die Eliminierung von grossen Mengen von erwärmten, wässerigen Sprühmitteln würde zu bedeutenden Energieeinsparungen führen, was eine zunehmend bedeutendere Eigenschaft und einen Vorteil darstellt.
Zudem erscheint es, dass Behälter, die von Platten hergestellt werden, welche organisches Harz aufweisen, eine bessere Addition zu einem breiteren Bereich von unterschiedlichen Tinten, Beschichtungen und Aussenbeschichtungen aufweisen, sofern diese angewendet werden, wobei ein reduziertes Gewicht
- 29-
803818/0959
erreicht wird. Die Addition zu einer Vielzahl von Tinten ist deshalb besonders wichtig, weil zur Zeit nur wenige Tinten und Lacke zur Verwendung mit unbeschichtetem Weissblech, wegen schlechter Addition, geeignet sind. Die vorliegende Erfindung schafft einen grösseren Bereich in der Anzahl derartiger Tinten. Ein weiterer Vorteil besteht in der Technik zur Anwendung von Schriftklebezetteln, wobei dekorierte Zettel derartige Kunststoff ilme auf der Behälterfläche angebracht werden. Die Verbindung derartiger Zettel an Behältern mittels eines angewandten Kunststoffilmes, wie hier beschrieben, ist leichter zu erreichen und vereinfacht das Verfahren zum Anbringen des Filmes stark.
Der Rückfluss der Beschichtung, welcher während der Formgebung oder nachher beim Waschen, Dekorieren oder der Innenbeschichtung auftritt, kann die freie Metallflache sowohl auf der Innenfläche wirksam beseitigen, wodurch eine Auslösung von Metallionen in die Produkte hinein stattfindet, als auch auf der Aussenflache verhindert werden kann, damit ein Behälter mit einer glänzenden Oberflächenbeschichtung entsteht. Ein derartiger Rückfluss der Beschichtung führt ferner zu einer Verbesserung der Adhäsion und dient zur Entfernung von Fehlern im Harzfilm, die beim FormgebungsVorgang auftreten können.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Aluminium und Stahl abwechslungsweise verwendet werden können, und zwar wegen des Harzfilmes, der eine grössere Flexibilität und bedeutende Einsparungen mit nur einem Wechsel von Glättformen zulässt, die zur Aufnahme der verschiedenen Metalle benötigt werden.
Spezielle, mit den aus Z & G-Behältern verbundenen Probleme, die beispielsweise diejenigen Schwierigkeiten, die in folge des niedrigen Gewichtes und der Neigung zum Anlassen während hohen Ofentemperaturen auftreten, die zum Trocknen der normalen Ausschichten erforderlich ist, zur Verwendung mit Aluminium
- 30 -
803818/0959
eliminiert werden. Da der geformte Behälter einen organischen Film aufweist, ist es möglich, eine Aussenschicht anzubringen, welche eine niedere Erwärmung erfordert, so dass dasjenige Problem, welches mit einem festlichen Anlassen und einer Schwächung des Behälters verbunden ist, aufgehoben wird. Es ist ferner möglich, dass ein derartiger Behälter sich sehr gut verhalten kann, ohne dass es notwendig ist, eine Alodinbehandlung auf den Behälter anzuwenden, wie dies in der herkömmlichen Praxis üblich ist, weil die Kombination aus einer Vorbeschichtung sowie einer Aussenbeschichtung sich ebenso gut verhalten würde, wie wenn die vorliegende, handelsübliche, einfache Sprühschicht auf nackte Behälter angewendet wird, die normalerweise eine Alodinbehandlung voraussetzen, um eine ausreichende Verbindung und Leistungsfähigkeit, insbesondere in Verbindung mit kohlensäurenhaltigen Geträgen zu erwirken.Wenn der Behälter zur Verwendung mi milden, nicht korrosierenden Produkten, beispielsweise Bier, benutzt wird, ist es möglich, die Aussenschicht vollständig wegzulassen, weil eine rückfliessende Vorbeschichtung Funktionen zur
Verhinderung einer Metallauflösung in das Produkt hinein verhindert. Da ein Anfressen der Oberfläche praktisch eliminiert ist, sind höhere Geschwindigkeiten möglich und die Abnutzung kann auf ein Mindestmass reduziert werden.
Aus der vorangehenden Beschreibung des Verfahrens geht hervor, dass organische Harzfilme auf der Innen- und der Aussenseitenwandungen des gezogenen und geglätteten Behälters extremen und variierenden mechanischen Wirkungen ausgesetzt sind. Die innere Seitenwandflache wird einer zusammengepressten Biegung rund einen Kolben von 90° mit einer Spannkraft während de Glättens, während die äusseren Seitenwandungsfläche einer Spannung Steigung von 90°beim Ziehen unterworfen ist, wonach eine Extrusion oder eine Zusammendrückwirkung beim durchgehen durch di Formgebungsformen stattfindet. Das untere Ende des Behälters wurde bisher nicht nennenwert verformt. Es wird darauf hin-
-31-
609818/0959
• Η.
gewiesen, dass der äussere Harzfilm am Behälter einer Verformung unterworfen wurde, die von derjenigen des inneren Harzfilmes abweicht. Bei jeder Glättstufe wird der innere Harzfilm einer weitgehenden Verformung unterworfen, wenn er zwischen den betreffenden Glättflächen sowie dem Stosskörper gepresst wird. Auf der anderen Seite wird der organische Harzfilm auf der Aussenseite desBehälters, bei jeder nachfolgenden Glättform, verdünnt, welche die Dicke der Seitenwandung reduziert und die Höhe erhöht, damit der Harzfilm auf der Aussensextenwand des Behälters einer 90 gradigen Spannungsbiegung beim Ziehvorgang unterworfen wird, wobei eine Verlängerung oder Dehnung während des Glättvorgangs auftritt.
Es wird darauf hingewiesen, dass sowohl die
Innen- als auch die Aussenflächen des unteren Endes des Behälters die organischen Harzfilme in der abgelagerten Art zurückbehalten
Aus der vorangehenden Beschreibung geht hervor, dass es sehr überraschend war, dass organische Harze gefunden werden konnten, die in der Lage sind, den extremen Spannungen und Bedingungen zu widerstehen, die beim Zieh- und Glättverfahren auftreten, und zur Verhinderung eines Anfressen des Metallsubstrates beim Ziehen verhindert, sowie Glättformen, welche einen praktisch zusammenhängenden Film liefern.
Es wird angenommen, dass die Erfindung sowie viele in ihr enthaltenen Vorteile aus der vorangehenden Beschreibung deutlich sind, wobei davon ausgegangen wird", dass verschiedene Aenderungen in der Form, Ausbildung und Anordnung der Teile und den Stufen des beschriebenen Verfahrens und ihrer Reihe nach möglich sind, ohne dass vom Geist und Rahmen der Erfindung mit allen ihrem materiellen Vorteilen abgewichen wird, wobei die vorangehende Beschreibung lediglich eine bevorzugte Ausführung darstellt.
-32-
G09818/0959

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1J Verfahren zum Ziehen und Glätten von dünnwandigen, zylinderformigen Artikeln aus einem flachen Metallblech, dadurch gekennzeichnet dass man:
    a) eine, organisches Harz aufweisende Mischung auf mindestens einer Seite des Metallblechs anbringt;
    b) die mit dem Harz versehene Metallplatte einer erhöhten Temperatur während einer Dauer unterwirft, welche zum Verbinden des Harzes mit dem Metall bei einer teilweisen Härtung des Harzes ausreicht;
    c) ein Werkstück aus der mit Harz versehenen Harzplatte bildet;
    d) das Werkstück an einem Presskörper, durch eine Reihe von Zieh- und Glättformen, presst, um einen länglichen, zylinderformigen Artikel zu formen, dessen Seitenwände einestark reduzierte Stärke aufweisen, und
    e) den Artikel vom Presskörper entfernt, wobei das Harz in der Stufe (b) derart gehärtet wird, dass es an der Metallfläche zurückbehalten wird und diejenigen vxskoelastischen Eigenschaften aufweist, welche zum Erreichen eines niederen Reibungskoeffizienten sowie zur Ausstrahlung eines plastischen Flusses bei hohen Spannungspegeln während der Zieh- und Glättstufen erforderlich sind.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallplatte aus Stahl besteht.
    3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück eine kreisförmige Metallplatte ist.
    4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Aluminium ist.
    5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück ein nahtloser Behälter ist, welcher
    - 33 -
    609818/0959
    durch eine Reihe von Glättformen gebildet ist.
    6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, welche aus Epoxyphenolharz, Epoxy-Harnstoff-Formaldehyd, Vinylorganosol und einer Vinyllösung besteht.
    7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzmischung ein Schmiermittel aufweist. ·
    8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel dem mit einem Harz versehenen Metallblech nach der Stufe (b) zugeführt wird.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel von einer Gruppe ausgewählt ist, welche aus Dioctylkalk, acetyliertem Tributylnitrat, Mineralöl und Wasser, sowie Mischungen derselben besteht.
    10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz ein Epoxyphenol ist.
    11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz Vinylorganosol ist.
    12. Verfahren nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, dass das Epoxyphenolharz auf die Innenfläche des Metall bleches und ein Vinylorganosolharz auf der Aussenfläche der Metallplatte aufgebracht wird.
    13. Verfahren zum Ziehen und Glätten von dünnwandigen, zylinderförmigen Artikeln, dadurch gekennzeichnet, dass man:
    a) ein organisches Harz auf die Oberfläche von einem Stahlblech anbringt,
    b) das Stahlblech mit dem daran angeordneten Harz auf eine erhöhte Temperatur während einer Dauer bringt, welche zum Verkleben des Stahles und einer partiellen Verhärtung des Harzes ausreicht,
    c) einen nahtlosen gezogenen Behälter aus dem ein Harz tragenden Metallblech bildet,
    603818/0959
    d) den nahtlosen, gezogenen Behälter über achsial miteinander ausgerichteten Zieh- und Glättformen anordnet und den Behälter durch diese Formen mit einem hin- und hergehenden Presskörper presst, um einen länglichen, zylinderförmigen Artikel zu bilden, dessen Seitenflächen gegenüber der Ausgangsdicke bedeutend reduziert sind, und
    e) dass man den Artikel vom Presskörper entfernt, wobei der Harz in der Stufe (b) derart erhärtet wird, dass es auf den Metallflächen zurückbehalten wird, plastische Strömung bei hohen Spannungspegeln zeigt und einen niederen Reibungskoeffizienten durch die Zieh- und Glättstufen bewirkt.
    IH. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, welche aus Epoxyphenol, Epoxy-Harnstoff-Formaldehyd, Vinylorganosol sowie Vinylbeschichtungslösungen besteht.
    15. Verfahren zur Ziehen und Glätten von dünnwandigen, zylinderförmigen Artikeln, dadurch gekennzeichnet, dass man:
    a) ein organisches Harz auf die Oberflächen von Aluminiumplatten anbringt,
    b) die mit Harz versehene Aluminiumplatte während einer Dauer und für eine Zeit auf eine erhöhte Temperatur bringt, welche zur Bewirkung einer Verbindung mit dem Aluminium sowie ein teilweises Erhärten des Harzes bewirkt,
    c) einen nachtlosen, gezogenen Behälter aus dem Harz tragenden Aluminiumblech bildet,
    d) den Behälter über achsial ausgerichteten Zug- und Glättformen anbringt und den Behälter durch diese Formen mittels eines hin- und hergehenden Presskörpers presst, um einen länglichen, zylinderförmigen Artikel zu bilden, dessen Seitenwandung eine gegenüber der Ausgangsdicke bedeutend reduzierte Dicke aufweist, und
    e) den Artikel vom Presskörper entfernt, wobei
    - 35 -
    609818/0959
    das Harz in der Stufe (b) derart erhärtet wird, dass es an der Aluminiumflache zurückbehalten wird, eine plastische Strömung bei hohen Spannungspegeln aufweist und einen niederen Reibungskoeffizienten während der Zieh- und Glättstufen aufweist.
    16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, welche aus Epoxyphenol, Epoxy-Harnstoff-Formaldehyd, Vinylorganosol sowie Lösungen aus Vinylschichten besteht.
    17. Gezogener und geglätteter Metallbehälter mit einem organischen Harzfilm am unteren Ende sowie an den Seitenwänden, dadurch gekennzeichnet, dass der Film am unteren Ende, vor der Bildung des Behälters, angebracht ist, während der Film an den Seitenwandungen während der Zieh- und Glättstufen nach Anspruch 1 angebracht wurde.
    18. Metallbehälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , dass das Metall Stahl ist.
    19. Metallbehälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall Aluminium ist.
    20. Metallbehälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz aus derjenigen Gruppe ausgewählt ist, welche aus Epoxyphenol, Epoxy-Harnstoff-Formaldehyd, Vinylorganosol sowie Lösungen aus Vinylbeschichtungen besteht.
    21. Gezogener und geglätteter Metallbehälter mit einem organischen Harzfilm am Boden sowie an den Seitenwandungen dadurch gekennzeichnet, dass der Harzfilm am Boden, vor der Formgebung des Metallbehälters, angebracht wurde, während der Harzfilm an den Seitenwandungen nach den Zug- und Glättstufen nach Anspruch 13 angebracht sind.
    22. Gezogener und glätteter Behälter, mit einem organischen Harzfilm, der am unteren Ende sowie an den Seitenwandungen aufgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Harzfilm am Boden, vor der Formgebung des Behälters, während der Film an den Seitenwandung nach den Zug- und Glättstufen nach Anspruch 15 angebracht sind, angeordnet wird.
    - 36 -
    609818/0959
    Leerseite
DE19752545600 1974-10-11 1975-10-11 Gezogene und geglaettete behaelter, sowie ein verfahren zu deren herstellung Withdrawn DE2545600A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US51402474A 1974-10-11 1974-10-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2545600A1 true DE2545600A1 (de) 1976-04-29

Family

ID=24045509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19752545600 Withdrawn DE2545600A1 (de) 1974-10-11 1975-10-11 Gezogene und geglaettete behaelter, sowie ein verfahren zu deren herstellung

Country Status (17)

Country Link
JP (1) JPS5163787A (de)
AR (1) AR209938A1 (de)
AT (1) AT371747B (de)
AU (1) AU500044B2 (de)
BE (1) BE834457A (de)
BR (1) BR7506655A (de)
CA (1) CA1058454A (de)
CH (1) CH609588A5 (de)
DE (1) DE2545600A1 (de)
DK (1) DK458875A (de)
FR (1) FR2287284A1 (de)
GB (1) GB1517732A (de)
IL (1) IL48275A (de)
IN (1) IN143504B (de)
IT (1) IT1050687B (de)
LU (1) LU73561A1 (de)
SE (1) SE7511329L (de)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2367676A1 (fr) * 1975-05-01 1978-05-12 Metal Box Co Ltd Fabr
JPS52153187U (de) * 1976-05-17 1977-11-19
DE2712874A1 (de) * 1977-03-24 1978-09-28 Roehm Gmbh Schmier- oder gleitmittel
DE2814857A1 (de) * 1977-04-11 1978-10-19 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur herstellung von dosen aus stahlblech
JPS5818229B2 (ja) * 1977-12-30 1983-04-12 新日本製鐵株式会社 ドロ−・アンド・アイアニング缶用塗装鋼板
ZA807387B (en) * 1979-12-08 1981-11-25 Metal Box Co Ltd Containers
US4485663A (en) * 1981-02-13 1984-12-04 American Can Company Tool for making container
US4405058A (en) * 1981-02-13 1983-09-20 American Can Company Container
US4412440A (en) * 1981-02-13 1983-11-01 American Can Company Process for making container
AU554386B2 (en) * 1981-05-04 1986-08-21 American Can Co. Lubrication coating for container manufacture
GB2113118B (en) * 1982-01-15 1985-08-14 American Can Co A coated metal container and a method of making the container
US4507339A (en) * 1982-01-15 1985-03-26 American Can Company Coated metal container and method of making the same
JPS60198339A (ja) * 1984-03-23 1985-10-07 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 船外機等用内燃機関のガバナ装置
US4695492A (en) * 1985-10-23 1987-09-22 American Can Company Forming lubricant for a coated metal container and method of making the same
EP0234774B1 (de) * 1986-02-27 1992-05-06 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Grundbeschichtete Metallplatte
JPS6368232A (ja) * 1986-09-08 1988-03-28 Shiseido Co Ltd 深絞り金属容器の製造方法
US4923762A (en) * 1988-07-27 1990-05-08 Nkk Corporation Precoated steel sheet for two-piece can
US5249447A (en) * 1989-02-16 1993-10-05 Toyo Seikan Kaisha Ltd. Process for preparation of thickness-reduced deep-draw-formed can
GB8913209D0 (en) * 1989-06-08 1989-07-26 Metal Box Plc Method and apparatus for forming wall ironed articles
JP2640057B2 (ja) * 1991-07-29 1997-08-13 東洋鋼鈑株式会社 Di缶用片面塗装鋼板
GB2340420A (en) * 1998-08-07 2000-02-23 British Steel Plc Aerosol container
AU1152401A (en) * 1999-11-04 2001-05-14 Castrol Limited An improved metalworking apparatus
EP1695772B1 (de) 2003-12-17 2009-12-02 Toyo Seikan Kaisha, Ltd. Verfahren zur herstellung eines mit kunstharz überzogenen metalldosenkörpers
DE102012201815A1 (de) * 2012-02-07 2013-08-08 Mall + Herlan Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Oberflächenbearbeiten von zylindrischen Körpern
EP3501683A1 (de) * 2017-12-22 2019-06-26 Tata Steel IJmuiden B.V. Verfahren zur herstellung einer metalldose

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABC der Technik und Naturwissenschaft, Bd. I und II, S. 21 und 776 *
Z.: Industrie Kurier, "Technik und Forschung", Nr. 157, (38)1963, S. 761 *
Z.: Werkstattstechnik, 52. Jg., (1962), H. 4, S. 204 *

Also Published As

Publication number Publication date
AU8555675A (en) 1977-04-21
GB1517732A (en) 1978-07-12
BE834457A (nl) 1976-02-02
BR7506655A (pt) 1976-08-17
DK458875A (da) 1976-04-26
IL48275A0 (en) 1975-12-31
IN143504B (de) 1977-12-10
FR2287284B1 (de) 1980-11-07
AR209938A1 (es) 1977-06-15
JPS5163787A (de) 1976-06-02
IT1050687B (it) 1981-03-20
SE7511329L (sv) 1976-04-12
ATA779675A (de) 1980-02-15
AT371747B (de) 1983-07-25
CH609588A5 (en) 1979-03-15
LU73561A1 (de) 1976-06-11
AU500044B2 (en) 1979-05-10
CA1058454A (en) 1979-07-17
FR2287284A1 (fr) 1976-05-07
IL48275A (en) 1985-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2545600A1 (de) Gezogene und geglaettete behaelter, sowie ein verfahren zu deren herstellung
DE69930628T2 (de) Zusammensetzung und verfahren zur beschichtung von metallen mit schmierkunststoffen
DE69937094T2 (de) Verfahren zur Vorbehndlung von vorbeschichteten Aluminium-Legierungskomponenten und so hergestellte Komponanten
DE4028133C2 (de) Beschichtetes metallisches Befestigungselement und Verfahren zum Herstellen desselben
DE69503400T2 (de) Verfahren zur Herstellung falznahtloser Dosen
EP1585793B1 (de) Verfahren zur beschichtung von metallischen oberflächen, beschichtungszusammensetzung und derart hergestellte überzüge
DE69217001T2 (de) Dünnwandige tiefgezogene Büchse
DE69001390T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur formgebung von hohlkoerpern durch abstreck-gleitziehen der wand.
DE102005015340B4 (de) Verfahren zur Herstellung von mit einer Bedruckung oder einem Dekorversehenen Formkörpern und auf diese Weise hergestellte Formkörper
DE2658839B2 (de) Verfahren zum Herstellen eines zwei- oder mehrschichtigen Überzugs auf einem Substrat
DE1627741C3 (de) Auf umzuformende Stahlbleche aufgebrachte Feststoffschmiermittelschicht und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69729592T2 (de) Verwendung von mit organischem Harz aussenflächenbeschichteten Stahlrohren für verbesserte Innenhochdruckumformung
DE60118041T2 (de) Verfahren zur herstellung eines zur aufnahme einer heiz- oder kühlkomponente geeigneten metallbehälters
DE2020901A1 (de) Verfahren zum Herstellen von Metallgegenstaenden sowie Metallgegenstand mit einer mit Polyaethylen ueberzogenen Oberflaeche
CH653929A5 (de) Verfahren zur herstellung eines dosendeckels mit mindestens einem durch einen aufgesiegelten verschlussstreifen verschlossenen ausgiessloch.
DE19504678C2 (de) Harzfilmlaminiertes Aluminiumblech für Dosen, herstellbar durch Trockenformgebung
DE3438525A1 (de) Verfahren zur erleichterung der kaltverformung
DE2514397A1 (de) Verfahren zum ueberziehen eines metallbehaelters
DE2004062C3 (de) Verfahren zum Verformen metallischer Werkstücke
DE3301126A1 (de) Beschichteter metallbehaelter und verfahren zu seiner herstellung
DE1264653B (de) Herstellung gleitfaehiger UEberzuege auf zu verformenden Metallblechen
US3032459A (en) Method of coating sheet material
DE2314189A1 (de) Ueberzugsmassen zum herstellen eines abriebfesten filmes auf metalloberflaechen
DE2814857A1 (de) Verfahren zur herstellung von dosen aus stahlblech
DE102004001385A1 (de) Organischer Korrosionsschutzüberzug

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8139 Disposal/non-payment of the annual fee