DE3704895C2

DE3704895C2 -

Info

Publication number: DE3704895C2
Application number: DE3704895A
Authority: DE
Inventors: Werner 5450 Neuwied De Erfgen
Original assignee: Rasselstein AG
Current assignee: Rasselstein AG
Priority date: 1987-02-17
Filing date: 1987-02-17
Publication date: 1988-11-17
Also published as: EP0279269B1; ATE75975T1; ES2031935T3; EP0279269A3; DE3870907D1; DE3704895A1; GR3005012T3; EP0279269A2

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

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.