EP1372880A1 - Verfahren zum herstellen eines rollrandes - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines rollrandes

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EP1372880A1
EP1372880A1 EP02703433A EP02703433A EP1372880A1 EP 1372880 A1 EP1372880 A1 EP 1372880A1 EP 02703433 A EP02703433 A EP 02703433A EP 02703433 A EP02703433 A EP 02703433A EP 1372880 A1 EP1372880 A1 EP 1372880A1
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EP
European Patent Office
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roll
edge
rolled
section
pipe section
Prior art date
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EP02703433A
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Rudolf Lüthi
Hans Jöhr
Yasar Renkci
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Adval Tech Holding AG
Original Assignee
Adval Tech Holding AG
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Publication date
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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
    • B21D51/2615—Edge treatment of cans or tins
    • 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
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
    • B21D19/04—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers
    • B21D19/06—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers working inwardly

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a rolled edge from an edge section of a tube, in which a flanging die moves into the edge section and flanges it into a roll.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of an aerosol dome 10 with a tube section 11 and a flanging die 21 with a radius 22 of a forming tool 20 (not shown in further detail).
  • On the left-hand side of FIG. 1 is the initial state with the as yet undeformed tube section 11 and the flanging die 21 shown in its starting position.
  • the right part of Fig. 1 shows the flanging die 21 in its end position.
  • FIGS. 2a) - 2e) each show details of the rolling process in an enlarged section A of FIG. 1.
  • the transition from FIG. 2a) to FIG. 2b) recognizably results in the formation of a practically rectilinear starting zone 14, the mentioned bend 13, which disadvantageously remains in the further forming process according to FIGS. 2c) - 2e).
  • the initial zone 14 represents an uncontrolled geometry zone. It leads to a variable height H (see FIG. 2e) of the rolled edge 12 and thus also to an uncontrolled, irregular edge geometry 15, as is shown in FIG. 3 in a partial view of the reshaped aerosol domes is shown.
  • the invention proposes in a method of the type mentioned at the outset that an initial zone of the edge section with the flanging die is first rolled in a form-fitting manner by an automatically controlled tool before the rolled edge is actually manufactured.
  • the sheet already has a controlled geometry with the desired radius in the critical starting zone. Kinking is avoided. In the subsequent forming step, it is possible to produce a rolled edge that is more regular and constant in its geometry.
  • Controlled rolling also causes tensile stresses caused by the expansion of the sheet during rolling to spread more evenly over the circumference distribute the sheet edge and thus the risk of radial cracks in the sheet is reduced. This increases process reliability, which is particularly important and advantageous again in aerosol dome production.
  • Fig. 4 in a longitudinal section an aerosol dome with a tube section in one
  • Roll-on tool in two positions, namely undeformed on the left and fully rolled on the right;
  • Figure 5 is a plan view of the rolling tool.
  • Figure 6 a corresponding representation of an aerosol dome and a
  • Flaring stamps in two positions, whereby one of the aerosol domes, however, has an already rolled-up initial zone;
  • an aerosol dome with a tube section 11 is again designated, which, however, is placed here in a rolling tool 30.
  • This comprises a roll-on punch 31 with a radius 32, at least one hold-down 33, a plurality of counterholders 34 and a corresponding number of sliders 35.
  • the counterholders 34 can be designed as four radially movable segments which together delimit or release a circular opening.
  • the initial state with the still undeformed pipe section 11 and the roll-on punch 31 is shown in its starting position.
  • the parts 33 - 35 are, however, already in their end or functional position.
  • the hold-down device 33 moves down together with the counter-holders 34 as far as it will go with an annular rim 16 of the aerosol dome. Then the slider 35 are moved down to the hold-down 33. By being coupled to the counter-holders 34 via an inclined surface, they push the counter-holders 34 radially inwards into the end position shown for the stamping process.
  • the right part of FIG. 4 shows the roll-on punch 31 in its end position. When the roll-on punch 31 is moved between its start and end positions, a start section 14 of the pipe section 1 is rolled on and provided with the radius 32. Then the roll-on ram 31 is withdrawn again from the tube section, the slides 35 are moved upward, the counterholders 34 are moved radially outward, the hold-down device 33 is moved upward and the aerosol dome 10 is thereby released.
  • the aerosol dome 10 or its tube section 11 can then be further shaped analogously to the method already explained with reference to FIGS. 1 and 2, FIG. 6 showing a representation corresponding to FIG. 1.
  • the rolled-on starting zone 14 of the pipe section 11 already fits flush with the radius 22 of the flanging die 21 in the starting position shown on the left.
  • the radii 22 of the flanging die 21 on the one hand and 32 of the rolling die 31 are preferably dimensioned the same.
  • the initial zone 14 maintains its controlled radius, as is shown in the detailed illustration B of FIG. 6 in FIG. 7, which shows the finished rolled section. NAME LIST

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  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
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Description

BESCHREIBUNG
TITEL
Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes aus einem Randabschnitt eines Rohres, bei welchem ein Bördelstempel in den Randabschnitt einfährt und diesen zu einer Rolle bördelt.
Verfahren dieser Art finden unter anderem Anwendung bei der Herstellung von sogenannten Aerosoldomen für Sprayflaschen, wobei ein rohrförmiger Abschnitt dieser Dome zu eben einem solchen Rollrand für die Aufnahme eines Ventiltellers umgeformt wird. Speziell hierbei werden hohe Anforderungen an die Präzision gestellt und müssen dünne Bleche von nur wenigen Zehntel-Millimeter Dicke verarbeitet werden.
STAND DER TECHNIK
Bei der heutigen Herstellung des Rollrandes an den Aerosoldomen fährt ein Bördelstempel mit einem bestimmten Radius in einen ziehtechnisch an dem Aerosoldom zuvor hergestellten Rohrabschnitt ein und bördelt den Rand dieses Rohrabschnittes zu einer Rolle. Form und Grosse des Rolirandes werden hierbei weitgehend durch die Geometrie des Bördelstempels und seines erwähnten Radius bestimmt. Bei diesem Umformvorgang weist die Anfangszone des Rollrandes jedoch regelmässig nicht den gewünschten Radius auf, sondern eine eher gradlinige Form. Zwischen der eher geraden Anfangszone und der sich anschliessenden radial verformten Zone entsteht eine Art Knick. Dieser Effekt wird durch die Eigenstabiiität des Bleches hervorgerufen und ist dadurch um so ausgeprägter, je dünner und härter das Blech ist. Hinzu kommen Unregelmässigkeiten im Material und im Werkzeug, die sich ähnlich auswirken, und ingesamt ungleichmässige, unkontrollierte Verformungen bewirken. Die vorstehend geschilderten Verhältnisse sollen anhand der Figuren 1 , 2a) - 2e) und 3 noch näher dargestellt werden.
Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt einen Aerosoldom 10 mit einem Rohrabschnitt 1 1 und einen Bördelstempel 21 mit einem Radius 22 eines nicht weiter dargestellten Umformwerkzeugs 20. Auf der linken Seite von Fig. 1 ist der Ausgangszustand mit dem noch unverformten Rohrabschnitt 11 und dem Bördelstempel 21 in seiner Startpostion dargestellt. Der rechte Teil von Fig. 1 zeigt den Bördelstempel 21 in seiner Endposition. Bei Verfahren des Stempels 21 zwischen Start- und Endposition verformt sich der Rohrabschnitt 11 (bzw. je nach Länge des Rohrabschnittes zumindest ein Randabschnitt desselben) entlang dem Radius 22 zu einer Rolle 12.
Die Figuren 2a) - 2e) zeigen jeweils in einer Ausschnittsvergrösserung A von Fig. 1 Details des Rollvorganges. Erkennbar entsteht beim Übergang von Fig. 2a) zu Fig.2b) unter Ausbildung einer praktisch gradlinigen Anfangszone 14 der erwähnte Knick 13, der im weiteren Umformprozess gemäss den Figuren 2c) - 2e) ungünstigerweise erhalten bleibt. In umformtechnischer Hinsicht stellt die Anfangszone 14 eine unkontrollierte Geometriezone dar. Sie führt zu einer variablen Höhe H (vergl. Fig. 2e) des Rollrandes 12 und damit auch zu einer unkontrollierten, unregelmässigen Randgeometrie 15, wie dies in Fig. 3 in einer Teilansicht des umgeformten Aerosoldomes dargestellt ist.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass eine Anfangszone des Randabschnittes vor dem eigentlichen Herstellen des Rollrandes mit dem Bördelstempel zunächst durch ein zwangsläufig gesteuertes Werkzeug formschlüssig angerollt wird.
Das Blech erhält auf diese Weise in der kritischen Anfangszone vorgängig bereits eine kontrollierte Geometrie mit dem gewünschten Radius. Eine Knickbildung wird vermieden. In der nachfolgenden Umformstufe ist es dadurch möglich, einen Rollrand herzustellen, der in seiner Geometrie regelmässiger und konstanter ist.
Durch das kontrollierte Anrollen wird auch bewirkt, dass sich Zugspannungen, hervorgerufen durch das Expandieren des Bleches während des Rollens, gleichmässiger über den Umfang des Blechrandes verteilen und damit die Gefahr von radialen Rissbildungen im Blech reduziert wird. Dies erhöht die Prozesssicherheit, was insbesondere wieder bei der Aerosoldomherstellung wichtig und vorteilhaft ist.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren lassen sich härtere und dünnere Bleche verarbeiten, woraus sich Einsparungen im Rohmaterialverbrauch ergeben. Auch hierauf kommt es bei der Aerosoldom-Herstellung entscheidend an, da die Materialkosten im Hinblick auf die grossen Stückzahlen einen wesentlichen Faktor darstellen.
Anhand der Zeichung soll nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wiederum anhand der Aeorosoldom-Herstellung, erläutert werden. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch an beliebigen anderen Rohrabschnitten, die gerollt werden sollen, anwendbar ist.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN Es zeigen:
Fig. 1 - 3 die bereits erläuterten Figuren zur Verdeutlichung der Verhältnisse beim Stand der Technik;
Fig. 4 in einem Längsschnitt einen Aerosoldom mit einem Rohrabschnitt in einem
Anrollwerkzeug in zwei Stellungen, und zwar links noch unverformt und rechts fertig angerollt;
Fig. 5 eine Aufsicht auf das Anrollwerkzeug;
Fig.6. eine Fig. 1 entsprechende Darstellung eines Aerosoldomes und eines
Bördelstempels in zwei Stellungen, wobei eine der Aerosoldom jedoch eine bereits angerollte Anfangszone aufweist; und
Fig. 7 in einer Ausschnittsvergrösserung B von Fig. 6 im Detail einen fertig gerollten
Rollrand nach der Erfindung.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG -In Fig. 4 ist mit 10 wieder ein Aerosoldom mit einem Rohrabschnitt 1 1 bezeichnet, welcher hier jedoch in einem Anrollwerkzeug 30 plaziert ist. Dieses umfasst einen Anrollstempel 31 , mit einem Radius 32, mindestens einen Niederhalter 33, mehrere Gegenhalter 34 und entsprechend viele Schieber 35. Gemäss Fig. 5 können die Gegenhalter 34 als vier radial bewegliche, zusammen eine kreisförmige Öffnung begrenzende bzw. freigebende Segmente ausgebildet sein. Auf der linken Seite von Fig. 4 ist der Ausgangszustand mit dem noch unverformten Rohrabschnitt 11 und dem Anrollstempel 31 in seiner Startpostion dargestellt. Die Teile 33 - 35 befinden sich jedoch bereits in ihrer End- bzw. Funktionsstellung. Diese erreichen sie aus einer strichliert gezeigten Freigabestellung, indem zunächst der Niederhalter 33 zusammen mit den Gegenhaltern 34 nach unten bis auf Anschlag mit einem Ringrand 16 des Aerosoldomes fährt. Sodann werden die Schieber 35 nach unten bis auf den Niederhalter 33 verfahren. Indem sie über eine Schrägfläche mit den Gegenhaltern 34 gekoppelt sind, schieben sie die Gegenhalter 34 hierbei radial nach innen bis in ihre dargestellte Endstellung für den Prägevorgang. Der rechte Teil von Fig. 4 zeigt den Anrollstempel 31 in seiner Endposition. Bei Verfahren des Anrollstempels 31 zwischen seiner Start- und Endposition wird ein Anfangsabschnitt 14 des Rohrabschnitts 1 angerollt und mit dem Radius 32 versehen. Danach wird der Anrollstempel 31 wieder aus dem Rohrabschnitt zurückgezogen, die Schieber 35 nach oben gefahren, die Gegenhalter 34 radial nach aussen verfahren, der Niederhalter 33 nach oben verfahren und der Aerosoldom 10 dadurch freigegeben.
Wie vorbeschrieben angerollt kann der Aerosoldom 10 bzw. sein Rohrabschnitt 11 anschliessend analog des bereits anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Verfahrens weiter umgeformt werden, wobei Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung zeigt. Erkennbar schmiegt sich hier jedoch bereits in der linksseitig dargestellten Startposition die angerollte Anfangszone 14 des Rohrabschnitts 11 formbündig an den Radius 22 des Bördelstempels 21 an. Bevorzugt werden hierzu die Radien 22 des Bördelstempels 21 einerseits und 32 des Anrollstempels 31 auch gleich bemessen. Beim weiteren Rollen mit dem Bördelstempel 21 behält die Anfangszone 14 ihren kontrollierten Radius, wie dies in der Detaildarstellung B von Fig. 6 in Fig. 7 dargestellt ist, die den fertig gerollten Randabschnitt zeigt. BEZEICHNUNGSLISTE
10 Aerosoldom
1 1 Rohr - oder Randabschnitt des Aerosoldomes
12 Rolle
13 Knick
14 Anfangszone
15 Randgeometrie
16 Ringrand
20 Umformwerkzeug
21 Bördelstempel
22 Radius am Bördelstempel
30 Anrollwerkzeug
31 Anrollstempel
32 Radius am Anrollstempel
33 Niederhalter
34 Gegenhalter
35 Schieber

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Herstellen eines Rollrandes aus einem Randabschnitt (11) eines Rohres, bei welchem ein Bördelstempel (21) in den Randabschnitt (1 1) einfährt und diesen zu einer Rolle (12) bördelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anfangszone (14) des Randabschnittes (11) zuvor durch ein zwangsläufig gesteuertes Werkzeug (30) formschlüssig angerollt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (30) mehrere, in bezug auf die Rohrachse radial verstellbare äussere Gegenhalter (34) sowie einen Anrollstempel (31) umfasst und dass das Anrollen in folgenden Schritten ausgeführt wird:
Verstellen der äusseren Gegenhalter (34) radial nach innen bis auf Anschlag mit dem
Rohrabschnitt (11),
Einfahren des Anrollstempels (31 ) in den Rohrabschnitt (11 ) unter Anrollen von dessen Anfangszone (14),
Ausfahren des Anrollstempels (31) aus dem Rohrabschnitt (11),
Verstellen der äusseren Gegenhalter (34) radial nach aussen unter axialer Freigabe des Rohrabschnitts (1 1).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollrand an einem rohrförmigen Abschnitt (11 ) eines Aerosoldomes (10) für Spraydosen für die Aufnahme eines Ventiltellers angebracht wird.
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