DE3105538A1 - Metallbehaelter - Google Patents
MetallbehaelterInfo
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Classifications
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
- B21D51/26—Making hollow objects characterised by the use of the objects cans or tins; Closing same in a permanent manner
Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER" CV.-GROSSe ~P. PÖLLRA&I]ER*I22
*·'· .!."'II I- bh 1.2.1981
Aus mehereren Teilen bestehende Metallbehälter werden
konventionell dadurch hergestellt, daß zunächst einmal ein flacher Rohling in einem Ziehvorgang zu
einer Kalotte oder einem Hohlkörper geformt wird, der dann nach und nach in mehreren Tiefziehvorgängen
bzw. Abstreckziehvorgängen seine endgültige Form erhält. Das offene Ende des Behälters wird
entgratet, wird mit einem Flansch versehen und mit einem Deckel oder einem ähnlichen Verschlußelement
in einem Falzvorgang verbunden.
Verfahren, welche mit Abstreck vorgängen arbeiten werden wegen der Materialeinsparung bevorzugt, die
sich dadurch realisieren und verwirklichen läßt, daß der Behälter dadurch eine größere Länge erhält,
daß die Wandstärke der Behälterseitenwandung verringert
wird. Die Erfahrung hat aber gezeigt, daß der Vorgang des Abstreckens eine Kalthärtung oder
Kaltverfestigung bewirkt, welche die Verformbarkeit
der Seitenwandung des Behälters stark verrin- ^, gern und das Herstellen des Flansches am offenen
Ende des Behälters sehr beeinträchtigen kann. Während des für das Befestigen eines dem offenen Ende
des Behälters aufzusetzenden Verschlußelementes kann die stark herabgesetzte Verformbarkeit des
Flansches dazu führen, daß der Flansch reißt und dort ein Leck verursacht, wo die Behälter für den
Hochdruckbetrieb bestimmt sind.
Die Erfindung stellt sich somit die nachstehend angeführten Aufgaben:-
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In der Hauptsache ein für die Herstellung von Metal Ibehäl tern bestimmtes Verfahren zu entwickeln
und zu schaffen, welches aus einer Kombination von Tiefziehvorgängen und Abstreckvorgängen besteht
und sich nicht beeinträchtigend auf die Verformbarkeit
des· Flansches oder der unmittelbar an den Flansch .angrenzenden Seitenwandung auswirkt. Indem
die Kalthärtung oder Kaltverfestigung des Flansches
vermieden wird, wird auch ein Reißen des Flansches beim Aufsetzen des Deckels oder des Verschlußelementes
vermieden oder zumindest wesentlich verringert, was wiederum zur Folge hat, daß der Prozentsatz
an fertiggestellten' Behältern, der wegen Leckbildung
zurückgewiesen muß, wesentlich kleiner gehalten werden kann.
Ein für das Herstellen von Hochdruckbehältern bestimmtes
Verfahren zu entwickeln und zu schaffen, bei dem gegenüber den Herstellungsverfahren konventioneller
Art der aufeinanderfolgenden Tiefziehvorgänge
weniger Material verbraucht wird, bei dem aber auch die unerwünschte Kalthärtung oder KaIt-
0^ Verfestigung im Flanschbereich vermieden wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung von Metallbehältern, mit dem ein
flacher Metallrohling im Tiefziehvorgang zu einem
Hohlkörper mit einer zylindrischen Sei teriwandung,
mit einem offenen und von einem radial geführten Flansch umgebenen Ende sowie mit einem dem offenen
Ende gegenüber angeordnetes Ende, das teilweise durch eine Stirnwand verschlossen ist, ausgeformt
wird. Die Seitenwandung wird sodann, ohne
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den mit dem Ziehvorgang für den Flansch und die dem Flansch angrenzenden Bereiche zu beeinträchtigen, im
Abstreckziehvorgang bearbeitet. Schließlich wird auch noch auf das offene Ende der Seitenwandung ein
Verschluße lenient dadurch aufgesetzt, daß .sowohl der Flansch als auch der Rand des Verschlußelementes
verformt werden.
Die Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung'dargestel1 ten Ausführungsbeispieles (der
W in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:-
Fig. 1 Einen fertigen Hochdruckbehälter dieser Erfindung
in der Seitenansicht. Der obere Teil und der untere Teil sind teilweise
weggebrochen dargestellt.
Fig. 2 Einen vergrößerten Schnitt durch den mit Fig. 1 wiedergegebenen Behälter. Dargestellt
sind Details der Falzverbindung zwischen dem unteren Verschlußelement und
dem mit einem Flansch versehenen offenen
W · Ende der Seitenwandung des Behälters.
Fig. 3A Die Kantenansicht eines flachen und kreisrunden MetalIrohlinges zu Beginn des Behälterformgebungsprozesses.
Fig. 3B Einen Schnitt durch einen flachen Hohlkörper, der nach dem ersten Tiefziehvorgang
aus dem mit Fig. 3A dargestellten flachen Rohling entstanden ist.
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— l\ —
-3-
Fig. 3C Einen Schnitt durch einen jetzt noch tieferen Hohlkörper, welcher nach dem zweiten
Tiefziehvorgang aus dem mit Fig. 3B dargestellten flachen Hohlkörper ausgeformt word
e η i s t.
Fig. 3D Einen Schnitt durch einen nach dem dritten Tiefzieh Vorgang aus dem mit Fig. 3C dargestellten
Hohlkörper hergestellten noch tieferen Hohlkörper-
Fig. 3E Einen Schnitt durch den mit Fig. 3D wiedergegebenen tief gezogenen Hohlkörper nach
dem nach dem Trimmen des das offene Ende umgebenden Flansches. Das geschlossene Ende
' hat eine weiteren Formgebungsvorgang-durchlaufen.
Fig. 3F Einen Schnitt durch den Hohlkörper nach
Fig. 3E, und zwar nach Beendigung des Abstreckvorganges. Der Außenflansch und der
an diesen Flansch angrenzende Teil der Seitenwandung bleiben - Kennzeichen dafür ist
0*. der Ansatz im Inneren des Hohlkörpers - in
dem mit dem Tiefziehen geschaffenen Zustand.
Fig. 3G Einen Schnitt durch einem durch den Abstreckvorgang ausgeformten Behälter, und zwar nach
dem Ausstanzen und Bördeln des geschlosse
nen Endes und noch vor dem Vorgang der FaIzherstellung.
Fig. 4A Einen schematischen Horizontalschnitt durch
eine Abstreckziehmaschine zu Beginn des Abstreckziehvorganges.
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-· Q
—
Fig. 43 Einen Fig. 4A ähnlichen Schnitt durch eine Abstreckziehmaschine, jedoch diesmal mit
dem Ziehkolben in der am weitesten ausgefahrenen Position.
Fig. 4C Eine wiederum andere Darstellung der Ab-
streckziehmaschine, jetzt unmittelbar nach dem Abziehen des im Abstreckziehverfahren
ausgeformten Hohlkörpers vom Abstreckziehkolben.
fig. 5 Eine vergrößerte Schnittdarstellung, die
den nicht im Abstreckziehverfahren behandelten
Teil im Bereich des Stirnflansches zeigt, der durch einen Innenansatz begrenzt
ist.
Fig. 6 Einen vergrößerten Schnitt mit Darstellung
des an den Endflansch angrenzenden und durch einen Außenansatz begrenzten,nicht im Abstreckziehverf
ahren behandelten Teiles der Behälterwandung.
Fig. 7 Eine Scheinazei chnung mit Darstellung einer ^ geänderten und modifizierten Abstreckzieh
maschine, deren Konstruktionselemente derart ausgelegt sind, daß sie statt des Innenansatzes
einen Außenansatz herstellen.
Mit dem in der Patentbeschreibung verwendeten Begriff "drawing = Tiefziehen/Ziehen" wird ein Bearbeitungsvorgang
bezeichnet, bei dem der Rand eines kreisförmigen und runden Metallrohlings nach oben
gebogen und gleichzeitig geglättet wird, und zwar unter Verwendung einer Druckleiste, eines Ziehstem-
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pels und eines Ziehwerkzeuges. Während dieses Formgebungsvorganges
entsteht ein Hohlkörper mit faltenfreien Seitenwandung, wobei die Wandstärke dieser
Seitenwandung gleich der Dicke des als Ausgangsinaterial
eingesetzten Rohlinges ist. Ein erneutes Tiefziehen des derart entstandenen Hohlkörpers bewirkt,
daß immer mehr Material des eingesetzten flachen Rohrlines in die Seitenwandung des Hohlkörpers
übergeht, was wiederum zur Folge hat, daß bei einer damit verbundenen Verringerung des Hohlkörper-.0
durchmessers die Seitenwandung dieses Hohlkörpers immer länger wird.
Der Begriff "ironing = Abstreck(gleit)ziehen" steht für einen Bearbeitungsvorgang, mit dem ohne spürbare
Verringerung des Hohlkörper-Innendurchmessers die Seitenwandung des Hohlkörpers dadurch immer
größer und länger wird, daß die Wandstärke der Seitenwandung reduziert wird. Zur Durchführung des
Abstreckziehvorganges wird der Hohlkörper auf einen ganz eng passenden Ziehstempel aufgesetzt oder Ziehdorn
aufgesetzt, woraufhin dann der Ziehstempel und dar Ziehdorn durch eine Abstreckziehmatritze oder
Reduzierungsmatritze gedrückt wird, und diese Abstreckmatritze
hat einen Durchmesser der etwas kleiner ist als der Außendurchmesser des Hohlkörpers.
Das überschüssige Metall wird als weggedrückt, wobei gleichzeitig auch eine längere und dünnere
Seitenwandung entsteht.
Wie nun aus der Zeichnung und aus Fig. 1 zu erkennen
ist, steht die allgemeine Hinweiszahl 10 für einen aus zwei Stücken bestehenden Hochdruckbehälter
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dieser Erfindung. Der Körper dieses Behälters besteht aus einer zylindrischen Seitenwandung
und aus einem mit der zylindrischen Seitenwandung
in einem Stück gearbeiteten Oberteil, d.h. aus der oberen Stirnwandung 14, das eine etwas kegelstumpf
artige Form hat, das mit abgestuften Verstärkungsrippen 16 hat und das eine Zentralbohrung 18, die
zweckentsprechend bei der mit der HInweiszhal 20 gekennzeichneten Stelle abgeschnitten ist, hat.
Ein Boden oder Verschlußelement 22 wird auf das offene Ende der Seitenwandung 12 aufgesetzt und
mit diesem durch eine Falzverbindung 24 verbunden.
Für die Herstellung des Behälterkörpers -findet
ein Tiefzieh-und Abstreckziehverfahren Verwendung, dessen einzelne Bearbeitungsschritte jeweils mit
Fig. 3A bis Fig. 3F dargestellt sind. Laut Darstellung in Fig. 3A beginnt das Verfahren mit
einem kreisrunden und flachen Metal 1rohling B.
Für solche Behälter, die hohe Drücke aushalten sollen, beispielsweise Drücke in der Größenordnung
von 300 p.s.i. und mehr, werden Rohlinge B verwendet, die Elektrostahlblech bestehen und
eine Dicke von 0.0125 Zoll bis 0.013 Zoll haben, und deren Druchmesser 7 Zoll bis 8. Zoll groß ist.
Der flache Rohling B wird zunächst einmal einem ersten Tiefziehvorgang zugeführt, dessen Resultat
ein laut Fig. 3B flacher Hohlkörper ist. Die zylindrische Seitenwandung 12 dieses Hohlkörpers ist
an einem Ende offen, und zwar an dem mit der allgemeinen
Hinweiszahl 13 gekennzeichneten Stelle,
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wohingegen die Seitenwandung 12 an dem gegenüberl iegenden
Ende durch eine mit ihr in einem Stück gearbeitete Endwandung 14 geschlossen ist. In diesem
Stadium hat swe Hohlkörper C einen Innendurchmesser d, haben die Seitenwandung 12 und die Endwandung 14
eine Wandstarke, welche im wesentlichen gleich der Dicke t des ei lyesetzten Kohlinges U ist.
Der Hohlkörper C nach Fig. 3B wird sodann in einem erneuten Tiefziehvorgang zu dem mit Fig. 3C wieder-J
gegebenen Hohlkörper C ausgeformt, der noch tiefer ist. Zum Hohlkörper C gehört eine Seitenwandung 12
die länger und gröder ist und die ringsum das offene Ende 13 einen Außenflansch 15 aufzuweisen hat.Der
Hohlkörper C', dessen Endwandung 14 noch nicht weiter forgebend bearbeitet worden ist, hat einen etwas
kleineren Innendurchmesser d'.
Der Hohlkörper C1 wird einem erneuten Tiefziehvorgang
zugeführt, wobei der mit Fig. 3c dargestellte und noch tiefere Hohlkörper C" entsteht. Bei der
Verlängerung der Seitenwandung 12 wird gleichzeitig lfmK auch der Innendurchmesser d' kleiner, wird gleichzeitig
auch noch die Endwandung 14 formgebend bearbeitet. Während dieses Bearbeitungsvorganges entsteht
auch ein größerer Flansch 15.
Während eines mit Fig, 3E dargestellten wiederum anderen Bearbeitungsvorganges wird die Endwandung
14 des Hohlkörpers C" noch weiter formgebend bearbeitet, wobei die Rippen 16 entstehen, wobei weiterhin
der ringsum das offpiie Ende 13 geführte
Flansch 15 getrimmt oder entgratet wird. Der In-
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e lulut'cliiiiu i>'.. ur d" tile ibt. uiivurdmJur I., uri νυ r an du r L
bleibt ebenfalls die Wandstärke t der Seitenwandung 12 und der Endwandung 14, und diese Wandstärke t
entspricht der Dicke des eingesetzten Rohlinges B.
Es dürfte klar sein, daß die bisher beschriebenen Vorgänge des Tiefziehens, des Trimmens/Besäumens
und der Formgebung in konventioneller Weise auf kon ventionellen Maschinen durchgeführt werden und somit
dem Fachmann bereits bekannt sind. Die Anzahl ') der Tief zieh vorggänge kann !natürlich in Anpassung
auf die verschiedensten Produktionsanforderungen
variiert und verändert werden.
Nun durchläuft der mit Fig. 3E dargestellte tiefgezogene Hohlkörper C" einen ganz speziellen Abstreckzieh
Vorgang, wobei der Behälterkörper nach
Fig. 3F hergestellt wird. Dieser Vorgang des Abstreckziehens findet auf einer Maschine statt, d.ie
in Fig. 4A bis Fig. 4C mit der allgemeinen Hinweiszahl 30 gekennzeichnet ist.
Die beiden zur Abstreckziehmaschine 30 gehörenden
und einander im Abstand gegenüber angeordneten" Widerlagerwände 32 und 34 sind über die Führungsstangen
3G miteinander verbunden Eine Auflageplatte
oder Traverso 3ü ist derart auf die Fuhrungsstan-
25. gen 36 aufgesetzt, daß sie sich -zwi sehen den beiden
Widerlagerwänden 32 uns 34 hin und her bewegen
.kann. Mit der Rückseite der Auflageplatte oder
Traverse 38 ist die Kolbenstange 40 eines aus Kolben und Zylinder bestehenden und mit der Widerlagerwand
34 verbundenen Hydraulikantriebes 42.
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Ein ringförmiger Abstreifer 64 umschließt den Abstreckziehstempel
44. Dieser Abstreifer 44 wird ■von den Führungsstangen G6 gehalten, die durch dii:
Führungslocher 6ü in der Aul 1ageplatte oder Traverse
38 sich nach rückwärts erstrecken. Die hinteren Enden der Führungsstangen 66 sind mit den Muttern
70 an eine Verbindungsplatte 72 angeschraubt, in deren Mitte eine Bohrung für die Kolbenstange 40
des aus Kolben und Zylinder bestehenden Hydraulikantriebes 42 eingearbeitet ist. Auf die Führungsstangen 66 aufgeschoben - und zwar jeweils auf
den einander gegenüberliegenden Seiten der Auflageplatte oder Traverse 38 - sind die Spiralfedern
76 und 78.
Zum Abstreifer 64 gehören weiterhin auch noch die nach rückwärts sich erstreckenden Schenkel 80 un.d
eine Anschlagstange 82, welche auf eine Öffnung 84 in der Auflageplatte/Traverse 38 ausgerichtet ist.
Ein Meßfühler 86, der von einer Halterung ehalten wird, ist an der hinteren Fläche der Auflageplatte/
Traverse 38 befestigt.
Die Abstreckziehmaschine 30 funktioniert und arbeitet
nun wie folgt. Fig. 4A zeigt die Abstreckziehmaschine 30 unmittelbar vor dem Beginn des eingentliehen
Abstreckziehvorganges. Der tiefgezogene Hohlkörper C" ist auf das Ende des Abstreckziehstempels
44 aufgesetzt worden. Abziehstempel 44 und Ausstoßer 62 sind axial derart ausgerichtet, daß sie die
kontourierte Endwandung 14 des Hohlkörpers sicher und zwangsläufig greifen, und zwar zwischen dem ko-
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nisch geformten Zapfenansatz 48 und dem konisch geformten Hohlraum 62. Der Außendurchrnesser des
Abstreckziehstenipei s ist im Hinblick auf den Innendurchmesser
des Hohlkörpers, d.h. auf den Innendurchmesser d" derart ausgelegt, daß er im
Hohlkörper ganz stramm sitzt. Der eigentliche Vorgang des Abstreckziehens beginnt damit, daß der
aus Kolben und Zylinder bestehende Hydraulikantrieb
42 in Betrieb genommen wird und dann die Auflageplatte/Traverse
38 und den Abstreckziehstempel 44 nach vorne drückt, was wiederum zur Folge hat, daß
der Hohlkörper C" durch die Abstreckziehmatrize 50 gedrückt wird. Der Innendurchmesser der Abstreckziehmatrize
ist größenmäßig im Hinblick auf den
Ib Durchmesser des Abs treck/iehslempels derart ausgelegt,
daß die ursprüngliche Wandstärke t des
Hohlkörpers - und t = 0.0125 Zoll - auf eine Wandstärke
von t' = rund 0.008 Zoll reduziert wird. In diesem Zusammenhang wird auf Fig. 5 hingewiesen.
Weil während des Abstreckziehvorganges das Material zurückgepreßt wird, vergrößert sich die Axiallänge
der Hohkörper-Seitenwandung proportional. Das
Vorrücken der Kolbenstange 56 wird von einem ent-W*
sprechenden Zurückziehen der Kolbenstange 56 begleitet, so daß als Folge davon das geschlossene
Behälterende 14 fest im Griff zwischen dem Außstoßelement 60 und dem Zapfenansatz 48 des Abstreckziehstempels
bleibt.
Während des Abstreckziehens bewegen, sich-Abstreifer
64 und Abstreckziehstempel 44 solange mit der
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gleichen Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung, bis
daß der Abstreifer den Flansch 15 des Hohlkörpers berührt. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen,
daß, weil sich die Hohlkörper-Seitenwandung
12 während des Abstreckziehvorganges verlängert, diese Seitenwandung sich auch mit einer größeren
Geschwindigkeit nach vorwärts bewegt als dies beim Flansch 15 der Fall ist. Das hat zur
Folge, daß dann, wenn der Abstreifer 64 sich an den Flansch 15 des Hohlkörpers angelegt hat, sich
der Abstreckziehstempel 44 viel schneller nach vorwärts bewegt als der Abstreifer 64, wobei der
Unterschied in der Geschwindigkeit von Abstreckziehstempel
44 und Abstreifer 64 bewirkt, daß der Abstand zwischen dem Abstreifer 74 und der Auflageplatte/Traverse
38 immer kleiner wird, wobei schließlich die Spiralfedern 66 immer stärker zusammengedrückt
werden. Wenn dies geschieht, bewegt sich die MeßfühTerstange 82 durch die öffnung
84 in der Auflageplatte/Traverse 38 zum Meßfühler
86 hin.
Die verfdhrbare Auf 1 ayep 1 a t U'/Traverse 3H, der Al)-streckziehsteinpel
44 und der Meßfühler 86 bewegen sich mit der Geschwindigkeit, mit der auch der Hohl
körper bewegt wird. Damit aber hat der Meßfühler 86 im Hinblick auf das vordere Ende oder das geschlossene
Ende 14 des Hohlkörpers eine ganz bestimmte feste Zuordnung. Im Gegensatz dazu weisen
die Positionen des Abstreifers 64 und der Meßfühlerstange 82 dem eine ganz bestimmte feste zuordnung
zum Flansch 15 am anderen Ende, dem offenen Ende, des Hohlköpers auf. Das aber bedeutet, daß
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Ά -
die Länge des Hohlkörpers, die bei dem Abstreckziehvorgang entsteht, als eine Funktion der auf den Meßfühler
86 und auf die Meßfühlerstange 82 bezogenen' Positionen gemessen und überwacht werden kann. Der
Meßfühler 86 wird durch, das Herannahen des Endes der Meßfühlerstange 82 betätigt, wobei er ein Signal
erzeugt, das dann sowohl zum Abschalten der Vorwärtsbewegung der Kolbenstange 40 als auch der Rückzugsbewegung der Kolbenstange 56 herangezogen wird, wenn
der Hohlkörper C" bis zur gewünschten Länge ausge-1W
zogen worden ist. Wie dies aus der Position der Abstreckziehmatrize
50 in Fig. 4B hervorgeht, ist zu diesem Zeitpunkt der Abstreckziehvorgangkurz vor
dem Endflansch 15 des Hohlkörpers zum Stillstand gekommen, ist die Ausnehmung 46 des Abstreckziehstempels
44 über den Flansch 15 hinaus in den Hohlkörper gedrückt worden. Dadurch verbleibt innerhalb
des an den Flansch angrenzenden und durch einen inneren Ansatz 90 begrenzten Bereiches ein Teil 89
der Hohlkörperwand in einem Zustand der dem Vorgang des Abstreckziehens nicht unterworfen ist.Daß
der Wandteil 89 und der Außenflansch 15 nicht dem Abstreckziehvorgang ausgesetzt werden, das ist· am
besten aus Fig. 5 zu erkennen, denn der Wandungsteil 89 und der Flansch 15 haben noch die Wandstärke von beispielsweise 0.0125 Zoll, die der Dicke
t d.es eingesetzten Rohlinges B entspricht, d-hsie beinfen sich im Tief ziehzustand, während der
abstreckziehbearbeitete Wandungsteil in seiner Wandstärke
auf eine Dicke t1 von 0.008 Zoll reduzi.ert worden ist.
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- "13h
Der Abstreckzieh vor gang wird dadurch beendet, daß
der Abstreckziehs teiTipe 1 44 und die verfahrbare Auflageplattform/Traverse
38 zurückgefahren werden, während der Auswerfer 60 nach vorwärts in die mit
Fig. 4C wiedergegebene Position gefahren wird und dabei den Hohlkörper C" durch die Abstreckziehmatrize
50 zurückdrückt. Beim Zurückfahren drückt die Auflageplatte/Traverse 38 gegen die Federn 78,
die ihrerseits wiederum auf die Verbindungsplatte
einwirken und dabei·verursachen, daß die .Führungs-Stangen
66 und der Abstreifer 64 so weit zurückgefahren werden, daß die auf den Fiihrungsstangen 66
sitzenden Muttern 70 gegen die Enden der zur Widerlagerwand 34 gehörenden Anschlagsbolzen 92 anschlagen.
Weil auch darin das Zurückziehen des Abstreck-■ ziehstempels 44 weiter fortgesetzt wird, wirkt der
Abschreifer 64 als Anschlag auf den Endflansch 15 des Hohlkörpers ein , was wiederum zur Folge hat,
daß dann der Hohlkörper C" vom Abstreckziehstempel 44 abgestreift werden kann.
Fig. 3G läßt erkennen, daß nach dem Durchlaufen
*** des Abstreckziehvirganges das geschlossene Ende 14
des Behälterkörpers in konventioneller Weise an der mit der Hinweiszahl 18 gekennzeichneten Stelle
ausgestanzt und an der mit der Hinweiszahl 20 gekennzeichneten
Stelle gebördelt wird.Schiießlich
wird der Herstellungsprozeß des Behälters dadurch abgeschlossen, daß auf das offene Ende 13 des Behälterkörpers
ein Boden oder Verschlußelement aufgesetzt wird. Das Verschlußelement hat einen konkaven
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Mittelteil 92, dessen Randflansch 94 in einem Lippenansatz 96 ausläuft. Mit dem Kannenkörper oder
Behälterkörper wird das Verschluße.lement 22 in konventioneller
Weise durch eine Falzverbindung verbunden, wobei der zum Behälterkörper gehörende Außenflansch
15 und der Randflansch 94 sowie der Ansatz 96 des Verschlußelementes gleichzeitig verformt werden.
Die dabei entstehende Falzverbindung ist in Fig. 2 dargestellt, aus der auch zu erkennen ist,
daß - auch hier in Übereinstimmung mit der Falzver- ^, bindungstechnik - an den übergängen zwischen dem
Flansch 15 und dem Flansch 94 sowie-dem Ansatz 96 ein eleastisches Dichtungsmittel 93 zugegeben wird.
Der Behälterkörper kann nur in den verformbareren
und elastischeren , nicht abstreckgezogenen Teilendeformieren,
so insbesondere.der Flansch 15 und der an den Flansch angrenzenden und durch den Innenansatz
90 begrenzte Teil der Wandung 89. In dem spröderen und härteren Teil der Seitenwandung
12, der das Abstreckziehverfahren durchlaufen hat, kommt es zu keiner Deformation. Wird nun die für
die Fialzherste 11 ung erf order 1 i ehe Verformungsarbeit
in die duktilere und elastischere Bereiche des Be- im/. haiterkörpers gelegt, dann werden Rißbildungen vermieden
oder zumindest auf ein Minimum reduziert, so daß es dann, wenn die Behälter unter Hochdruckbedingungen
eingesetzt werden, zu bedeutend weniger Dichtungsausfällen kpmrnt. Sollten die Produktionsverfahren
eine genaue Kontrolle der Gesamtlänge des Behälterkörpers während des Abstreckziehvorganges
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it^Jjö 1,2.1981
-" 16. -
nicht zulassen, dann kann der Flansch 15 entfernt werden, dann kann der Behälterkörper auf die gewünschte
Lange gerächt werden, dann kann der nicht abstr.eckgezogene Wandungsteil noch vor dem Aufsetzen
des Verschlußelementes 22 mit einem neuen Flansch
versehen werden.
Eine etwas geänderte und modifizierte Form des
Erfindungsgegenstandes ist mit Fig. 6 dargestellt. Auch in diesem Falle hat - wie dies im Zusammenhang
J mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert
worden ist - der Behälterkörper eine abstreck· gezogene Seitenwandung und an seinem offenen Ende
13 einen im "Tiefziehzustand" beindlichen Außenflansch 15 und einem im "Tiefziehzustand befindliehen
Außenf1ansch-Angrenzungsbereich 89, der nicht abstreckgezogen worden ist. Anders als dies
bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Fäll ist wird der Seitenwandungsabschnitt 89 nicht
durch einen Innenansatz sondern durch einen Außenansatz 90' begrenzt. Dieses Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird auf einer Abstreckziehniaschine jm^ hergestellt, die mit Ficj. 7 dargestellt ist. Bei
dieser Abs treckz iehiuasch i ne ist der Abstreckziehstempel
44' nicht mit einer Nut oder Ausnehmung versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der
Abstreckziehstempel und die Abstreckziehmatrize 50 dimensionsmäßig derart ausgelegt, daß sie einen
Außenansatz 90' entstehen lassen.
Anhand der gegebenen Beschreibung sollte nun klar sein, daß mit dieser Erfindung ein Behälterkörper-
• *
PATENTANWÄLTE: F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSEl·'*=. ROt-LläEI&R* .2.Z"£8ß
3105533 1.2.1981
Herstellungsverfahren entwickelt und geschaffen worden
ist, das sowohl mit Tiefziehvorgängen als auch mit Abstreckziehvorgängen arbeitet und durch das
Abstreckziehverfahren eine größere Materialeinsparung
ermöglicht. Dieser Vorteil wird ohne jede
beeinträchtigende Kalthärtung oder Kaltverfestung
des flansches und des Wandteiles erreicht, die später bei der Befestigung des Verschlußelementes auf
dem offenen Ende des Behälterkörpers zur Herstellu
lung der Falzverbindung verformt werden müssen. 0, Das wiederum hat zur Folge, daß der dabei entstehende
Falz weniger Anfällig gegenüber Rißbildungen im Material ist.
Claims (16)
- PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSSE j'l^FOIJLMEIffl ·2;ί3105533 1.2.1981Patentansprüche:-Verfahren zur Herstellung von Metallbehäl tern, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihm die nachstehend angeführten Einzelschritte gehören:-das Tiefziehen eines Metallrohlings zu einem Hohlkörper, der eine zylindrische Seitenwandung hat, der an einem ersten Ende offen ist und der an dem gegenüberliegenden zweiten Ende mit einer Endwandung teilweise geschlossen ist;das vom vorerwähnten zweiten Ende ausgehende und zum angeführten ersten Ende hinführende Abstreckziehen der vorerwähnten Seitenwandung zwecks Verlängerung dieser Seitenwandung bei gleichzeitiger Verringerung der Wandstärke dieser Seitenwandung, wobei der Abstreckziehvorgang an einer Stelle, die zum ersten Ende einen gewissen Abstand hat, aus dem Grunde beendet wird, daß nahe dem ersten Ende ein Seitenwan- ***Q dungsabschnitt abstreckziehungsfrei bleibt unddamit im Tiefziehzustand gehalten wird;das Anbringen eines Verschlußeleiiientes auf das zuvor angeführte erste Ende, welches dadurch bewerkstelligt wird, daß sowohl der Rand des Verschlußelement als auch der nicht abstreck-ziehbearbeitete Teil der Seitenwandung verformt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß während des Abstreckziehvorganges der Hohl-PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSßE:· F»-i-körper oder liehälter in der einen Richtung durch die Abstreckziehmatrize gedrückt wird, wohingegen bei Beendigung des Abstreckziehvorganges dieser Hohlkörper oder Behälterkörper von der Abstreckziehmatrize aus in derentgegengesetzten Richtung zurückgezogen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreckziehvorgang dann beendet wird,TU wenn eine von der angeführten Endwandung ausgemessene gewünschte und vorgegebene Länge des Behälters erreicht worden ist. - 4. Verfahren nach irgendeinem der· bisher angeführten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß nach dem Abstreckziehvorgang, der Teil der Wandung, der nicht dem Abstreckziehvorgang durchlaufen hat, eine größere Duktilität oder Verfombarkeit aufzuweisen hat, als der·Wandungstei1 der im Abstreckziehvorgangbearbeitet worden ist.
- 5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefziehen in emreren Stufen erfolgt, wobei im Rahmen einiger der Tiefziehstufenauch eine Formgebung der vorerwähnten Endwandung bewerkstelligt wird. - 6. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß von der voerwähnten Endwandung bis zu demPATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜLLER · D. GROSS£ ■ P. ft>LLfABjER *22^86. 3-bereits angeführten Flansch das Äußere der Seitenwandung glatt und fortlaufend ist; daß weiterhin die Innenfläche der vorerwähnten Seitenwandung an der Stelle, wo der abstreckziehbearbeitete Teil der Wandung aufhört, von einem Innenansatz unterbrochen ist.
- 7. Metallbehälter mit einer zylindrischen Seitenwandung, die an einem ersten Ende von einem radial geführten Flansch umgeben ist, und mit•Ο mindestens einem teilweise geschlossenen unddem ersten Ende gegenüberliegenden zweiten Ende, das mit einer Endwandung teilweise verschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Endwahdung und die Seitenwandung undauch noch der Flansch aus einem Rohling durch Ziehen in einem Stück gearbeitet sind; daß der Flansch und der an den Flansch angrenzende Teil der Seitenwandung im Tiefziehzustand belassen werden, während der übrige Teil derSeitenwandung eine Abstreckziehbearbeitung""» durchläuft; daß schließlich ein Verschlußelement auf das vordere Ende der Seitenwandung aufgesetzt wird, wobei sowohl der vorerwähnte Flansch als auch der Kand des vorerwähntenVersch lußeleiiientes zur Herstellung einer flüssigkeitsdichten Verbindung zwischen ihnen verformt worden sind. - 8. Behälter nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet,PArENTANWALTE KW. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER ■ D. GRO^Ej-F4 P.0J.LtijE*IE.ft3105533der Flansch und der an den Flansch angrenzende Teil der Seitenwandung gleich dick sind,daß diese auch dicker sind als der im Abstreckziehvorgang bearbeitete Teil der Seitenwandung.
- 9. Behälter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verformbarkeit des Flansches und des an den Flansch angrenzenden Teiles der Seitenwandung größer ist als die Verformbarkeit des im Abstreckziehvorgang behandelten Teiles der Seitenwandung. - 10. Behälter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß am übergang von dem abstreckziehbehandelten Teil der Seitenwandung auf den Teil derSeitenwandung, die nicht abstreckziehbehandelt worden ist, auf der Seitenwandung ein Ansatz heryes Lei 11 wird. - 11. Behälter nach Anspruch 10,2Ü dadurch gekennzeichnet,· daß von der Endwandung aus bis zum Flansch die Außenfläche der Seitenwandung glatt ΐst und kontinuierlich verläuft; daß schließlich der vorerwähnte Ansatz der Innenfläche der vorerwähnten·Seitenwandung zugeordnet ist.
- 12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnez, daß zu dem Teil, welcher nicht abstreckziehbehandelt ist, ein sich radial nach außen erstreckender und das bereits genannte ersteEnde umgebender Flansch gehört.PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÜLLER · D. GROSgE ··»»,,PpP.LMJUtF ΖΖ'ΊΧΰδ'- - 13. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der vorerwähnte Flansch dann verforrnt wird, wenn das bereits genannte Verschlußelement aufgesetzt und montiert wird. - 14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der angeführte Flansch während des Tiefziehvorganges geformt wird; daß der Flansch<*"" nach dem Abstreckziehvorgang auf die gewünschteAbmessung getrimmt oder geschnitten wird.
- 15. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der nicht abstreckziehbehandelte Teil dicker und verformbarer ist als der Wandteil, der imAbstreckziehvorgang bearbeitet worden ist. - 16. Metallbehälter mit einer zylindrischen Seitenwandung, die an einem ersten Ende mit einem Radi al f 1 ansch umgeben ist und in i L ο inein zweiten und zumindest teilweise durch eine Endwan-dung geschlossenen Ende, das dem ersten Ende Ende gegenüberliegt,dadurch gekennzeichnet, daß die vorerwähnte Endwandung, die Seitenwandung und der vorerwähnte Flansch aus einemflachen Metallrohling in einem Stück gearbeitet sind und eine einheitliche Struktur haben; daß der Flansch und der an den Flansch angrenzende Teil der Seitenwandung im liuf'/iehzu-. stand belassen werden, während der übrige Teil der Seitenwandung einer Abstreckziehbehandlung unterworfen wird.
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