DE3704895C2 - - Google Patents
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- DE3704895C2 DE3704895C2 DE3704895A DE3704895A DE3704895C2 DE 3704895 C2 DE3704895 C2 DE 3704895C2 DE 3704895 A DE3704895 A DE 3704895A DE 3704895 A DE3704895 A DE 3704895A DE 3704895 C2 DE3704895 C2 DE 3704895C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B21D51/00—Making hollow objects
- 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
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer
Tiefziehdose aus Blech, mit einem oben an den zylindrischen
Dosenrumpf anschließenden Stufenrand, mittels eines, gegebe
nenfalls mehrteiligen Stufenrandziehringes mit einer Zieh
öffnung, deren Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des
Dosenrumpfes entspricht, und mit einer an seinem Einlaufende
vorgesehenen, im Durchmesser größer als die Ziehöffnung aus
gebildeten Stufenrandausnehmung, und mittels eines, gegebe
nenfalls mehrteiligen Stufenrandstempels mit einem dem Innen
durchmesser des Dosenrumpfes entsprechenden Stempelteil und
mit einem im Durchmesser größeren Stufenrandteil, wobei zu
nächst ein einen ebenen Flansch aufweisender Napf tiefgezo
gen wird, dessen Innendurchmesser und Höhe dem Innendurch
messer und der Höhe des Dosenrumpfes der fertigen Tiefzieh
dose entspricht, und dann mittels des Stufenrandteiles und
der Stufenrandausnehmung unter Verwendung eines auf den
Flansch einwirkenden Niederhalters ein Teil des Flansches
unter Belassung eines Restflansches zu dem Stufenrand umge
formt wird.
Tiefziehdosen aus Blech mit Stufenrand werden vorzugsweise
dann eingesetzt, wenn als Verschluß ein Vollaufreißdeckel
dient. Beim Abreißen des mit dem Deckelrand über eine Kerb
linie verbundenen, radial inneren Deckelfeldes verbleibt
der ringförmige, mit der Dose durch einen Falz verbundene
Deckelrand an der Dose. Sei Tiefziehdosen ohne Stufenrand
wäre dann der Öffnungsdurchmesser des Deckelrandes kleiner
als der Innendurchmesser der Dose, was beim Entleeren ins
besondere pastöser Füllgüter zu Schwierigkeiten führt. Bei
Tiefziehdosen mit Stufenrand ist es möglich, den Öffnungs
durchmesser des Deckelrandes gleich oder größer dem Innen
durchmesser des Dosenrumpfes zu machen.
Die Herstellung von Tiefziehdosen aus Aluminiumblech mit
Stufenrand erfolgt bei dem eingangs erwähnten bekannten
Verfahren in einem Anschlagzug, wobei das Blech während
des Tiefziehens des Dosenrumpfes frei über die Stufenrand
ausnehmung des Stufenrandziehringes läuft. Bei Verwendung
von Stahlblech, insbesondere solchem mit kleiner Dicke und
hoher Härte, z.B. von doppelt reduziertem Stahlblech, wel
ches nach dem Rekristallisationsglühen mit einem hohen
Nachwalzgrad von über 14% kalt nachgewalzt wurde, würden
dabei an der tiefgezogenen Dose Falten auftreten.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ver
fahren zur Herstellung einer Tiefziehdose aus Blech, mit
einem oben an den zylindrischen Dosenrumpf anschließenden
Stufenrand der eingangs erwähnten Art aufzuzeigen, mit
welchem es möglich ist, derartige Tiefziehdosen aus blanken
oder lackierten Stahlblechen, insbesondere solchen mit
kleiner Dicke und größerer Härte, insbesondere aus doppelt
reduziertem Stahlblech, faltenfrei herzustellen.
Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß bei Ver
wendung von Stahlblech zunächst der Napf tiefgezogen wird
und daß dann ein Teil des Flansches zu dem Stufenrand umge
formt wird.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, Tiefziehdosen mit
Stufenrand aus Stahlblech, insbesondere mit kleiner Dicke
von etwa 0,17 mm und großer Härte von etwa 60 bis 70 HR30T,
faltenfrei herzustellen.
Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispielen von Werkzeugen
zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Werkzeuges im
Axialschnitt, links in Ausgangsstellung, rechts
in Endstellung,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges
im Axialschnitt, links in Ausgangsstellung, rechts
in Endstellung,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges
im Axialschnitt, links in Ausgangsstellung, rechts
in Endstellung,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Werkzeuges
im Axialschnitt, links in einer Zwischenstellung
beim Tiefziehen, rechts in Endstellung,
Fig. 5 eine Zwischenstellung dieses Werkzeuges beim Um
formen des Stufenrandes.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
zunächst aus einer Stahlblechscheibe von kleiner Dicke s
von beispielsweise 0,17 mm und großer Härte von etwa
60 bis 70 HR30T in herkömmlicher Weise ein Napf N tiefge
zogen, der anschließend an seinen Dosenrumpf 1 einen ebenen
Flansch 2 aufweist. Die Herstellung dieses Napfes kann in
einem Anschlagzug und gegebenenfalls einem oder mehreren
Weiterzügen erfolgen. Der Innendurchmesser D des Napfes N
und seine Höhe H soll dem Innendurchmesser D und der Höhe H
der in Fig. 1 rechts dargestellten Tiefziehdose T ent
sprechen. Der tiefgezogene Napf N wird anschließend mittels
des in Fig. 1 dargestellten Werkzeuges zu der fertigen Tief
ziehdose T umgeformt. Dieses Werkzeug weist einen Stufen
randziehring 3 mit einer Ziehöffnung 4 auf, deren Durch
messer D 1 unter Berücksichtigung eines ausreichenden
Ziehspaltes etwa dem Außendurchmesser des Dosenrumpfes 1
entspricht. Am Einlaufende 3 a des Stufenrandziehringes 3
ist ferner eine Stufenrandausnehmung 5 vorgesehen, deren
Durchmesser D 2 größer ist als der Durchmesser D 1 der
Ziehöffnung. Außerdem besteht das Werkzeug aus einem
Stufenrandstempel 6 mit einem ersten Stempelteil 7, des
sen Durchmesser D 3 in etwa dem Innendurchmesser D des
Dosenrumpfes 1 entspricht und mit einem im Durchmesser D 4
größeren Stufenrandteil 8. Ferner weist das Werkzeug einen
von einer verhältnismäßig schwachen Feder 9 belasteten
Niederhalter 10 auf. Die Kraft der Feder 9 beträgt bei
einem Dosendurchmesser D von 66 mm etwa 700 bis 800 N.
Der in einer Vorstufe gefertigte Napf N wird in den Stufen
randziehring 3 des beschriebenen Werkzeuges eingebracht,
so wie es in Fig. 1 links dargestellt ist. Hierbei ist
der ebene Flansch 2 zwischen dem Stufenrandziehring 3
und dem Niederhalter 10 eingespannt. Mittels des Stufen
randstempels 6, der mit seinem Stempelteil 7 zuerst in
den Dosenrumpf 1 des Napfes N eintritt, wird ein Teil des
Flansches 2 unter Wirkung des Stufenrandteiles 8 durch
Tiefziehen zu dem gewünschten Stufenrand 11 an der ferti
gen Tiefziehdose T umgeformt, wie es in Fig. 1 rechts
dargestellt ist. Bei diesem Umformvorgang wird am äußeren
Ende des Stufenrandes 11 ein kleiner Restflansch 2 a belas
sen, der unter Berücksichtigung einer Beschneidezugabe
später zur Herstellung des Dosenbordes dient.
Wie man aus Fig. 1 erkennen kann, wird beim Umformen des
Stufenrandes der Dosenrumpf 1 in seinem Durchmesser D und
auch in seiner Höhe H durch das Stempelteil 7 nicht ver
ändert, da dieses Stempelteil 7 eine axiale Länge auf
weist, die wesentlich kleiner ist als die Höhe H des Dosen
rumpfes 1. In einem weiteren Werkzeug kann dann das Be
schneiden des Restflansches 2 a erfolgen, so daß ein ring
förmiger Dosenbord entsteht, dessen radiale Breite an
seinem ganzen Umfang gleich groß ist.
Die Stufenrand-Herstellung und das Beschneiden können je
doch gemäß Fig. 2 oder 3 auch in einem Werkzeug erfolgen.
Ein derartiges Werkzeug weist gemäß Fig. 2 einen Stufen
randziehring 3′ auf, der von einem durch eine Feder 12
abgestützten Gegenhalterring 13 konzentrisch umgeben ist.
Der Niederhalterring 10′ umschließt einen Druckring 14,
auf welchen die Feder 9 einwirkt. An dem dem Niederhalter
ring 10′ zugekehrten Ende des Stufenrandziehringes 3′ ist
ferner eine ringförmige Beschneidkante 15 vorgesehen, die
mit einer ringförmigen Beschneidkante 16 am Niederhalter
ring 10′ zusammenwirkt. Im übrigen sind der Stufenrandzieh
ring 3′ und auch der Stufenrandstempel 6 in gleicher Weise
ausgebildet wie der Stufenrandziehring 3 und der Stufen
randstempel 6 bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungs
beispiel, weshalb für Teile gleicher Funktion die gleichen
Bezugszeichen verwendet worden sind und obige Beschreibung
sinngemäß zutrifft.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird
der Flansch 2 des Napfes zwischen den Stirnflächen von
Stufenrandziehring 3′, Gegenhalter 13, Niederhalter 10′
und Druckring 14 leicht federnd eingespannt. Es erfolgt
dann durch den Stufenrandstempel 6 die Umformung eines
Teiles des Flansches 2 in den Stufenrand 11. An die Stufen
randformung schließt sich unmittelbar eine letzte Phase an,
in welcher ein mit dem Stufenrandstempel 6 verbundener
Flansch 17 unmittelbar auf den Niederhalter 10′ drückt,
wie es in Fig. 2 rechts dargestellt ist. Hierdurch erfolgt
unter Zusammenwirken der beiden Schneidkanten 15, 16 das
Beschneiden des Restflansches 2 a, wobei der Gegenhalter
13 entgegen der Kraft der Feder 12 ausweicht.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
der Stufenrandziehring 3′′ ebenfalls von einem Gegenhalter
18 konzentrisch umgeben, wobei in diesem Fall an dem Gegen
halter 18 eine ringförmige Beschneidkante 19 angeordnet
ist. Der Stufenrandziehring 3′′ ist durch eine Feder 20
abgestützt. In dem Niederhalterring 10′′ ist ein konzen
trischer Beschneidring 21 mit einer ringförmigen Schneid
kante 22 vorgesehen. Auf den Niederhalterring 10′′ und
den Beschneidring 21 wirken zunächst die durch die
Federn 23 belasteten Druckstifte 24 ein, wodurch der
Flansch 2 des Napfes N zwischen den Stirnflächen von
Stufenrandziehring 3′′, Gegenhalter 18, Niederhalter 10′′
und Beschneidring 21 unter Wirkung der Federn 23 einge
spannt wird. Im übrigen sind auch hier wieder Teile glei
cher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet
wie in Fig. 1. Nachdem das Umformen des Stufenrandes 11
beendet ist, schließt sich unmittelbar das Beschneiden
des Restflansches 2 a an. Dieses erfolgt unter Zusammen
wirken der Beschneidkanten 19, 22, wenn der Beschneidring
21 an dem Absatz 25 des Stufenrandstempels zur Anlage ge
kommen ist. Beim Beschneiden des Restflansches 2 a weicht
der Stufenrandziehring 3′′ entgegen der Kraft der Feder 20
in axialer Richtung aus.
Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Werkzeug erfolgt
die Herstellung des Napfes N, das anschließende Umformen
des Stufenrandes 11 und das Beschneiden des Restflansches
2 a in einem einzigen Werkzeug. Der Stufenrandziehring 3′′′
besteht in diesem Fall aus drei zueinander konzentrischen
Ringen, nämlich dem inneren Ziehring 26, dem Stufenrandring
27 und dem Gegenhalter 28. Der Gegenhalter 28 ist mit einer
ringförmigen Beschneidkante versehen. Der Ziehring 26 ist
durch die Feder 30 und der Stufenrandring 27 durch die
Feder 31 abgestützt. Der Niederhalterring 10′′′ umgibt
einen ringförmigen Stufenrandstempel 32. Dieser Stufen
randstempel 32 weist eine ringförmige Beschneidkante 33
auf. Der Stufenrandstempel 32 umgibt den Tiefziehstempel
36, der einen Absatz 37 aufweist. Im übrigen sind Teile
gleicher Funktion mit den gleichen Bezugszeichen bezeich
net wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei
spiel.
Eine ebene Blechscheibe geeigneter Größe wird zwischen die
Stirnflächen von Ziehring, Stufenrandring und Gegenhalter
28 einerseits sowie Niederhalter 10′′′ und Stufenrandstem
pel 32 andererseits gebracht. Unter Wirkung der Federn 34
und der Druckstifte 35 ist diese Scheibe zwischen den
Stirnflächen der genannten Bauteile eingespannt. Gemäß
Fig. 4 links wird zunächst in einem Anschlagzug (oder Weiterzug) durch
den Tiefziehstempel 36 in einer ersten Phase der Napf mit
dem zunächst ebenen Flansch geformt. Sobald der Napf die
gewünschte Höhe erreicht hat, kommt der Absatz 37 an dem
Stufenrandstempel 32 zur Anlage. Es erfolgt jetzt gemäß
Fig. 5 das Umformen eines Teiles des Flansches 2 zu dem
Stufenrand 11. Hierbei weicht der Ziehring entgegen der
Wirkung der Feder 30 in axialer Richtung aus. Sobald in
dieser zweiten Phase der Stufenrand 11 vollständig ausge
formt ist, wird unter Wirkung der beiden Beschneidkanten
29 und 33 in einer dritten Phase der Restflansch 2 a gemäß
Fig. 4 rechts beschnitten. Hierbei weicht der Stufenrand
ring 27 entgegen der Wirkung der Feder 31 in axialer Rich
tung aus.
Claims (1)
- Verfahren zur Herstellung einer Tiefziehdose aus Blech, mit einem oben an den zylindrischen Dosenrumpf anschließenden Stufenrand, mittels eines, gegebenenfalls mehr teiligen Stufenrandziehringes mit einer Ziehöffnung, deren Durchmesser etwa dem Außendurchmesser des Dosen rumpfes entspricht, und mit einer an seinem Einlaufende vorgesehenen, im Durchmesser größer als die Ziehöffnung ausgebildeten Stufenrandausnehmung, und mittels eines, gegebenenfalls mehrteiligen Stufenrandstempels mit einem dem Innendurchmesser des Dosenrumpfes entsprechenden Stempelteil und mit einem im Durchmesser größeren Stufen randteil, wobei zunächst ein einen ebenen Flansch aufwei sender Napf tiefgezogen wird, dessen Innendurchmesser und Höhe dem Innendurchmesser und der Höhe des Dosenrumpfes der fertigen Tiefziehdose entspricht, und dann mittels des Stufenrandteiles und der Stufenrandausnehmung unter Verwendung eines auf den Flansch einwirkenden Niederhal ters ein Teil des Flansches unter Belassung eines Rest flansches zu dem Stufenrand umgeformt wird, dadurch ge kennzeichnet, daß bei Verwendung von Stahlblech zunächst der Napf tiefgezogen wird und daß dann ein Teil des Flansches zu dem Stufenrand umgeformt wird.
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