WO2002002257A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausbilden eines halsteiles an einem zylindrischen dosenkörper und dose hergestellt nach diesem verfahren - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ausbilden eines halsteiles an einem zylindrischen dosenkörper und dose hergestellt nach diesem verfahren Download PDF

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WO2002002257A1
WO2002002257A1 PCT/CH2001/000253 CH0100253W WO0202257A1 WO 2002002257 A1 WO2002002257 A1 WO 2002002257A1 CH 0100253 W CH0100253 W CH 0100253W WO 0202257 A1 WO0202257 A1 WO 0202257A1
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WO
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deformation
wall
area
tensile forces
axis
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PCT/CH2001/000253
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English (en)
French (fr)
Inventor
August Braun
Werner Boltshauser
Original Assignee
Hüppi Invest Ag
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Publication date
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Classifications

    • 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
    • B21D51/2638—Necking

Definitions

  • the invention relates to methods for forming a neck part on a cylindrical can body according to the preamble of claim 1, to devices for forming a neck part according to the preamble of claim 9 and to cans according to the preamble of claim 17.
  • pull-in rings with different inner diameters are used in the manufacture of aerosol cans.
  • the pull-in rings are pushed onto the can in the direction of the can axis, starting from a pull-in ring with a large diameter, rings with ever smaller inner diameters are used.
  • the constriction must allow the formation of a valve seat, whereby standard valves with a diameter of 25mm are normally used. With common can diameters of 35, 45, 50, 53, 59 and 66mm, a narrowing to 25mm must be achievable.
  • the compressing narrowing can be carried out on aluminum cans which have a base coat, the decor printed thereon and a top coat above, without damaging the paint layer.
  • WO95 / 34474 a method is now known in which the cleaning, basic painting, printing and overpainting of the outer surface of the vessel can essentially be dispensed with.
  • the decor is printed on a film and the film is then applied to the outer surface of the vessel.
  • containers with simple geometric shapes, such as cylinders it was known to subsequently glue on a decorative layer.
  • metal cans with the neck part retracted because the layer material must undergo this deformation when the neck part is deformed.
  • a solution is known from EP 0 525 729 A1 in which a decorative film is sealed to a beverage can.
  • the beverage cans are also rotated on a turntable.
  • the film In a first rotating area, the film is wrapped around the can body in a somewhat overlapping manner.
  • a heatable sealing surface running parallel to the can axis is pressed against the overlap area of the film.
  • Small narrowing of the open can end is known from the area of beverage cans because the diameter of the can lid is somewhat smaller than the can diameter.
  • Spin flow necking methods and devices are used to narrow the beverage cans at the open ends.
  • US 5 150 595 for example, a solution with rotating constriction tools or constriction rollers is known. To narrow the constriction roller, it is pressed against a support roller by means of a radially inward force, deforming the adjacent wall area.
  • the constriction roller is slidably mounted in the axial direction. Corresponding contact surfaces of the narrowing roller and the support roller, which are aligned transversely to the can axis, move the narrowing roller radially inward in the axial direction as well.
  • a solution is known from US Pat. No. 5,448,903 in which, in order to form the neck on a metal container, a compressive narrowing with pull-in rings is carried out in a first step. The desired final shape is then formed in the neck area using a spin flow necking device.
  • a spin flow necking device In order to reduce the problems associated with small wall thicknesses for spin-flow-necking, in particular the risk of formation of wrinkles, it is proposed that the support roller in the interior of the container so ren in the axial direction to Positionin ⁇ that during the subsequent movement of the supporting roll radially outwardly a Area the shoulder that has already been formed is slightly widened outwards at the transition from the cylindrical container wall to the neck area.
  • a pressing or ironing step is carried out in order to produce the cylindrical can body.
  • the material is shaped or hardened in such a way that problems arise when the neck part is formed.
  • a large number of compressing narrowing steps would have to be carried out in succession, the pull-in rings used in succession each having only very small differences in diameter.
  • the narrowing of the neck part should, however, preferably be made possible with the smallest possible number of processing steps both for aluminum cans and for steel cans.
  • the present invention is therefore based on the object of finding a simple solution with which cylindrical can bodies, preferably made of sheet steel and in particular with decorative foils, can be narrowed at the open end without the can body and / or the decorative foil which may be provided being damaged.
  • the solution should be able to be used for all can diameters and regardless of how the can body was manufactured. This object is achieved by the features of claim 1, claim 9 and claim 17.
  • the dependent claims describe preferred or alternative embodiments.
  • tensile forces are to be introduced into the can wall according to the invention during the narrowing deformation in the area that is being narrowed.
  • the tensile forces in the can wall should interact with the deformation tools in such a way that the wall material to be reformed or moved does not impair the narrowing.
  • the tensile forces and the deformation tool used work together in the sense of an ironing process that narrows the can cross-section. This means that the wall material in the shaping tool is drawn under deflection along a tool area lying against the can wall. A deflection effect is achieved through the deflection and the tensile forces.
  • the wall material is not simply subjected to a uniform tensile load over a large axis area, but the effect of the tensile forces is increased in the deflection area. Due to the deflection, the corresponding tensile forces in the deflection area can be used to deform the material and, in particular, to change the flow behavior.
  • At least one deformation step which narrows the can cross-section, is carried out in order to form a neck part on a cylindrical can body, in which tensile forces are introduced into the can wall in the longitudinal direction of the can and interact with a deformation tool such that an area of the can wall is deflected is deformed around a contact area of the deformation tool.
  • the deformation tool is a ring, the contact richly ring-shaped or partially ring-shaped and it is moved actively during the deformation or with force in the direction of the can axis relative to the can body.
  • the deformation tool is a rotating roller, the contact area is formed around a contact point and it is moved in the circumferential direction relative to the can body during the deformation.
  • the deforming tool can be pressed with its contact area radially inwards against the wall of the cylindrical can body.
  • This is also possible with an annular deformation tool that extends around the can body, if the axis of the annular deformation tool is moved with increasing distance around the can axis or if the can body and the annular deformation tool are rotated about their respective axes and the distance between these axes is reduced.
  • the cross section of the can body at the open end must already be smaller than in the cylindrical region of the can body when the neck part is formed.
  • a deformation tool tapering along its axis can be moved in the axial direction to the region of the can body to be deformed under deflection, while the free or open end is held for introducing tensile forces.
  • a tensioning device which holds the open end or a driving element which frictionally entrains the can wall between the driving element and a cylindrical region of the deformation tool can be used to introduce the tensile forces.
  • the constriction must be extended with a further constriction step to the open can end.
  • an ironing step is used for this.
  • the tensile forces in the can wall interact with the deformation tool in such a way that volume elements of the can wall area to be reformed expand at least partially in the axial direction.
  • the resulting forces occur in volume elements of the wall of the can body, which are directed essentially perpendicular to the deformation surface against the interior of the can. These resulting compressive forces can be broken down into a component in the direction of the can axis from the narrowing towards the can bottom and a component radially inwards. Because the circumference of the can body in a feed ring decreases with increasing compression, a compressive force is created in the can wall. The radial and axial force components are aligned during upsetting so that the wall thickness must increase, which is only possible with very large forming forces.
  • the tensile force can be selected such that essentially the excess wall material due to the narrowing is discharged through the narrowing area or in the axial direction towards the open end.
  • the tensile force can be selected such that essentially the excess wall material due to the narrowing is discharged through the narrowing area or in the axial direction towards the open end.
  • machining forces are reduced by the use of tensile forces, which both simplifies the construction of the machining device and also reduces the risk of damage to the outer surface of the can.
  • a smooth narrowing can be achieved with a few processing steps.
  • a simply constructed processing device enables at least partial manufacture of the cans in a system for filling the cans.
  • An efficient narrowing provides for the interaction of tensile forces with a curved deformation surface, the wall material of the can body being guided in the deformation tool under tension at least on a curved partial area of the deformation surface.
  • the wall material of the can body is brought into a plastic or deformable state in the curved partial area due to increased internal forces.
  • a method is known from EP 0 666 124 A1, in which the can body is produced from a steel sheet coated with polyester. For this purpose, a sheet of coated sheet metal is pressed into a cylindrical cup. During the subsequent stretching process, the cylindrical jacket of the intermediate product is held between two ring-shaped parts and is drawn to the desired length with the narrowed cross section using a plunger that has a smaller diameter than the cup, the wall material being pulled around an ironing edge by means of tensile forces when the cross section is narrowed becomes. Not the neck area but the entire can is narrowed.
  • the plungers used one after the other in the ironing steps have decreasing diameters from step to step, with excessively large diameter differences during the stretching resulting in forcefully undesirable material deformations in the area of the cross-sectional constriction and possibly damage to the wall, in particular but the coating.
  • inventive solution for narrowing the neck area, it was recognized that the tensile forces achieved when the ram was stretched in the area of the ironing edge enable the material deformation required for the narrowing.
  • the interaction of tensile forces with a curved deformation surface is also used for cans made of coated steel sheet.
  • ironing surfaces in the sense of deformation surfaces such as are used in spin-flow-necking solutions, are also possible.
  • the curvature of the can wall cannot only be achieved on a curved deformation surface made of a solid material. From the area of hydromechanical deep drawing, it is known, for example, to form a cylindrical wall area starting from a disk via a curve without a fixed guide surface.
  • the curvature is designed as a bead with a pressure fluid on the inside of the bead. This means that only the pressure forces in the fluid, the supply and discharge of the wall material, and the deformation properties of the wall material itself determine the curvature.
  • hydraulically achieved curvatures in the can wall are therefore also to be understood as curvatures on a deformation surface, with the location of a fixed deformation surface being replaced by a pressurized hydraulic fluid.
  • the deformation is achieved by the interaction of a fixed deformation surface on one side with a pressure fluid on the other side of the can wall.
  • Pressurized fluid can optionally also be used to achieve the desired tensile forces, for example by holding the open end of the can in a clamping device and applying pressure to the inside of the can.
  • a groove with a narrowed can diameter is preferably formed using a known spin-flow necking method, and the groove is then converted into a deformed area using an ironing step or tensile forces on a deformation surface. Formed to the open can end.
  • the narrowing from the cylindrical region to the open end preferably extends in the axial direction over a larger region than the desired can neck, the excessively long narrowed can section being at least partially separated after the can neck has been formed.
  • the open end of the narrowed area is optionally designed such that it can be inserted into the deformation tool for carrying out the narrowing deformation step and can be subjected to tensile forces.
  • the formation of a groove and the subsequent stretching is carried out with a spin flow necking device, in which a first part of a shaping roll is actuated by an actuating device using forces is movable in the axial direction relative to a second part of a form roller.
  • the first part of the form roller which is moved in the axial direction, generates tensile forces in the neck part of the can body in cooperation with a supporting roller which is also moved.
  • the narrowing deformation surface is preferably designed as an annular outer or inner surface around a tool axis.
  • An annular outer surface is provided, for example, by a roller that can be rotated about the tool axis.
  • An annular inner surface is preferably provided by an annular tool, the diameter of the ring passage opening being larger than the diameter of the can body, so that the open can end can be received in the ring passage opening.
  • the tool axis runs essentially parallel to the can axis and is arranged to be movable relative to the can axis.
  • the can and the deformation surface are preferably each rotated about their own axis.
  • a contact area of the deformation surface which produces the narrowing deformation is moved against the can axis and / or in the direction of the can axis, so that a deformation towards the desired neck shape occurs.
  • the deforming contact takes the form of a rolling contact of the outer or inner surface on the can body.
  • a support element is provided in the can body. According to one possible embodiment, the support element is moved towards the open can end in the axial direction during the narrowing deformation, so that a support surface of the support element assigned to the moving contact area specifies the neck diameter corresponding to the axis position.
  • the movements of the support element and the deformation tool, as well as the design of the support surface are selected such that the contact surface increasingly presses against a narrower section of the support element as the distance to the open can end decreases.
  • tensile forces can ensure a tension-dominated narrowing deformation.
  • the tensile forces are generated between a holder of the can body and a tensioning device at the open end of the can or a clamping area in which the can wall is held frictionally between the moving contact area and the support surface. But preferably tensile forces are * achieved in the can body between two deformation areas.
  • At least one processing station is provided, which preferably comprises a turntable, to which constriction devices rotating are assigned.
  • the machining can be carried out while the rotary table is rotating. Because the machining tool and the can body are rotated relative to one another in the case of the spin flow necking devices and in the case of eccentrically rotating rings, either the can body or the machining tool must now be able to be rotated relative to the rotary table.
  • an edge-rolling device is preferably provided. This is roughly assigned to the can locations of a second turntable of the processing station for deforming the open can end. It goes without saying that instead of being deformed into a valve seat of an aerosol can, a can end can also be formed for flanging a dome with a valve seat or a beverage can lid. The shaping of the open can end can be adapted to different can heights without major modifications. If the diameter changes, other deformation tools must be used.
  • the solution according to the invention enables a strong narrowing without damaging the can body and / or the decorative film which may be provided.
  • the method steps described can be used to produce a one-piece can in which the ratio between the wall thickness in the neck area and the wall thickness in the cylindrical area is at most 80% of the ratio between the diameter in the cylindrical area and the diameter in the neck area.
  • the wall thickness in the neck area and the wall thickness in the cylindrical area are preferably essentially the same size.
  • the reduced increase, or possibly decrease, of the wall thickness when the neck part is formed is achieved by the tensile force used at least in one deformation step. If the neck part is formed upset, the ratio between the wall thickness in the neck area and the wall thickness in the cylindrical area essentially corresponds to the ratio between the diameter in the cylindrical area and the diameter in the neck area.
  • the wall thickness in the neck part when the neck is narrowed to 50% of the can diameter is essentially twice as large as in the cylindrical can part.
  • This increase in wall thickness means that all known one-piece cans in the neck area comprise an unnecessarily large amount of material.
  • the wall thickness in the neck area With a narrowing deformation according to the invention using tensile forces, it is even possible for the wall thickness in the neck area to be smaller than the wall thickness in the cylindrical area, which is particularly advantageous if the cans are to comprise as little material as possible. Due to the narrow diameter in the neck area, the required can stability or a predetermined burst pressure can also be achieved with a smaller wall thickness in the neck area.
  • FIG. 1 shows a schematic comparison of a narrowing step with a deformation tool using tensile forces or using compressive impact forces
  • 2a, 2b, 2c each a compressing narrowing step with a pull-in ring
  • 2d, 2e, 2f a deformation step with a deformation tool using tensile forces
  • Fig. 3 is a schematic representation of a deformation device with a
  • Tensioning device that makes tensile forces applied to the open end of the can body; 4a, 4b deformation device with a rotating deformation tool and a clamping device; 5a, 5b, 5c and 5d an annular deformation tool with a fixed diameter, the axis of which can be moved around the can axis with increasing distance; 6 shows a detail from FIG. 5b or 5c,
  • FIGS. 8a to 8f are schematic representations of a modified spin flow necking device with shaping rollers which, after the formation of a groove, form a groove
  • FIG. 9 is a schematic illustration of a modified spin flow necking device with shaped rings which make an ironing process possible after the formation of a groove
  • FIG. 10a is a schematic illustration of a spin flow necking device
  • 10b to 10d are schematic representations of an ironing device which makes it possible to iron a groove-shaped constriction up to the open can end.
  • FIG. 1 shows a can body 1 with a cylindrical section 1a, a narrowed neck part 1b and with an opening 1c at one end of the can.
  • an annular deformation tool 2 with an inward deformation surface 2a is moved in the direction of the can axis relative to the can body 1.
  • the cross section, or The diameter of the deformation surface 2a increases along its axis towards the can body 1, and thus enables a change in shape towards the desired neck part.
  • a narrowing step is described with reference to the right-hand side of FIG. 1, in which the shape of the neck part 1b is changed with a deformation tool using compressive impact forces 3.
  • the compressive impact forces 3 are generated between the deformation tool 2 and a holder (not shown) for holding the can body 1 at the closed can end or at the can bottom and introduced into the can wall.
  • a narrowing step is shown, in which a deformation is achieved with a deformation tool 2 using tensile forces 4 which are introduced into the can wall in the longitudinal direction of the can. The differences between these two apparently identical deformation steps are then explained on the basis of the change in shape of a volume element and on the basis of the essential differences in the forces acting on the volume element during the deformation.
  • volume element V With the volume remaining the same and the can wall resting against the deformation surface, the volume element V must expand inwards in the radial direction r, which in the neck part 1 b leads to a pressure-induced increase in the wall thickness of the can body 1.
  • An originally cube-shaped volume element V1 becomes a volume element V3 with a larger extent in the radial direction r and reduced expansion in the axial direction a and in the circumferential direction u. This reshaping takes place exclusively via pressure forces and therefore requires very high impact forces 3, which can only be achieved with extremely complex machining devices, in particular with can bodies 1 made of sheet steel.
  • tensile forces 4 according to the left-hand side of FIG. 1, it is possible to change from the compression-molded forming according to the prior art to an inventive compression-molded forming type.
  • the tensile forces 4 required for permanent reshaping are smaller than the impact forces 3 required for compression-molded reshaping 1 connected.
  • the tensile forces 4 are generated between the tension element 5 and the deformation tool 2.
  • resulting tensile forces occur in volume elements V of the wall of the can body 1, which bear against the constriction area of the deformation surface 2a, and are directed essentially along the deformation surface 2a.
  • these resulting tensile forces can be broken down into components 4a in the direction of the can axis a and into components not shown radially inwards.
  • the components 4a are directed away from the volume element V shown in broken lines on both sides.
  • circumferential forces 4u arise in the can wall against the deformation surface of the can wall, which are directed in the circumferential direction u on both sides against the dashed volume element V and generate pressure forces in the volume element V because the Must reduce the size of the can body 1 in the deformation tool 2 with increasing feed.
  • the extent of the volume element V in the circumferential direction is reduced and enlarged in the axial direction.
  • the change in the radial direction depends on the selection of the tensile forces, the respective degree of constriction of the deformation tool and the respective material properties. In order to prevent weak spots from forming, it is expedient if the volume element V does not expand, or only slightly, in the radial direction r.
  • An originally cube-shaped volume element V1 becomes a volume element V4 with a through the narrowing of the neck part 1b using sufficiently large tensile forces larger extent in the axial direction, reduced extent in the circumferential direction u and essentially unchanged extent in the radial direction r.
  • the peripheral pressure component is at least partially derived from tensile forces. Because the forming takes place via tensile forces, smaller forming forces are therefore required than with compressive forming via pressure forces. Accordingly, a less complex machining device can be used for the reshaping via tensile forces.
  • the forming surface In order to be able to actively use the tensile forces below the breaking limit, it is expedient for the forming surface to include an area by means of a curvature in the tensile direction, at which the tensile force in the can wall locally makes it possible to achieve stresses above the yield point.
  • a plastic flow state can be achieved locally.
  • Such plastic flow states are achieved, for example, when steel sheets are stretched into can bodies by pulling the steel sheet around a convex curvature. It has now been shown that concave curvatures of the deformation surface can also provide an area where the tensile force in the can wall makes it possible to achieve stresses above the yield point.
  • the neck part 1b In order to achieve an efficient shaping of the neck part 1b, it is expedient according to a first embodiment to combine compressive deformation steps with deformations using tensile forces.
  • Part of the desired neck shape should be approximated with a few pull-in rings. There are individual shoulders in which the can diameter is gradually narrowed.
  • the step-shaped neck section In order to shape this step-shaped neck section into a smooth neck shape, the step-shaped neck section is drawn into a deformation tool using tensile forces.
  • Fig. 2a shows a can body 1 whose open end has been narrowed with a pull-in ring 2 'by a compressive movement.
  • the transition from the cylindrical can main rich to the cylindrical can end area is formed by a first shoulder 1d, the shape of which is adapted to the deformation surface 2a of the pull-in ring 2 '.
  • a further pull-in ring 2 ' is pushed over this end area according to FIG. 2b.
  • a second shoulder 1e is formed slightly above the first shoulder 1d.
  • a driving element 7 is inserted into the interior of the can body 1 through the opening 1c in front of the third upsetting screw.
  • the can end area is then further narrowed with a further pull-in ring 2 ', so that a third shoulder 1f is formed over the first and second shoulders 1d and 1e.
  • the stepped can neck is inserted into a deformation tool 2 with a concave deformation surface 2a.
  • the entrainment element 7 will take can material, which is arranged between the entrainment element 7 and a cylindrical region of the shaping tool 2, frictionally and thus introduce tensile forces into the wall material of the can body 1.
  • a situation during the deformation process is shown on the left in FIG. 2e.
  • the shoulders 1d, 1e and 1f are already somewhat flattened.
  • the driving element 7 is so far into that
  • Deforming tool 2 drawn in that the stepped neck area also lies smoothly on the deformation surface 2a.
  • a smooth neck section can be provided. If the same neck section only had to be formed with compressive deformation steps, there would be more
  • the tensile forces are transmitted from the driving element 7 to the can wall between the step-shaped neck section and the opening 1c. Because of these tensile forces, the shoulders 1d, 1e and 1f projecting outwards are pressed against the deformation surface 2a. High friction and deformation forces occur at the ring-shaped contact points between the shoulders 1d, 1e and 1f and the concave deformation surface 2a. In these areas subject to higher stress, the stress can rise above the yield point and thus a pasty deformation can be stimulated. While the shoulders 1d, 1e and 1f flatten out, annular areas between the shoulders 1d, 1e and 1f also reach the deformation surface 2a.
  • a further neck section is in turn formed by means of three upsetting processing steps and one deformation step under tensile forces.
  • the shoulders 1d ', 1e' and 1f shown on the left side of FIG. 2f are formed in the upsetting processing steps.
  • a driving element 7 is in turn drawn in frictional or clamping contact with the can wall by the deformation tool 2 until the can wall lies tightly against the deformation surface 2a.
  • At least two sequences are carried out, each with at least one, but preferably three to five, compressive deformation steps and a subsequent deformation step using tensile forces.
  • FIG. 3 shows an embodiment in which the open end of a can body 1 is held by a tensioning device 8, the step-shaped neck part 1b being accommodated in a deformation tool 2 due to processing with pull-in rings.
  • a tensioning or lifting device 9 is arranged between the tensioning device 8 and a frame 10. By means of a sufficiently large tensile force, the entire step-shaped neck part 1b can optionally be pulled directly into the predetermined shape.
  • the deformation tool 2 and a feed device 11 are also arranged on the frame 10. Before processing, the can reaches the feed device 11 in its lower position. By moving the feed device 11 against the deformation tool 2, the open can end reaches the clamping device 8, where it is clamped and then subjected to a tensile force.
  • FIG. 4a and 4b illustrate a spin-flow-necking device with a tensioning device 8, which clamps the open can end.
  • the neck of the can body 1 is held on a retaining device 12.
  • a lifting device not shown, generates tensile forces between the tensioning device 8 and the retaining device 12.
  • an axis a1 When narrowing, an axis a1 is moved with the roller 13 with decreasing distance around the can axis a. If necessary, the can body 1 is rotated about its axis a. A movement of the axis a1 about the axis a can thereby be dispensed with. A pushing forward of a material bead occurring in the known spin-flow constrictions can be reduced or prevented by applying the tensile forces via the tensioning device 8. The tensile forces lead to a tension in the contact area of the deformation tool
  • Can wall which can be raised above the yield point, so that the can wall area in the deformation tool reaches a plastic flow state and the desired deformation can be achieved without wall material having to be led away from the roller 13 in the form of a material bead.
  • a support element 14 is held in the can body 1 in the axial direction by the tensioning device 8.
  • the roller 13, which can be moved together with its axis of rotation about the can body 1, is assigned to a region of the support element 14 which has a maximum diameter.
  • both the roller 13 and the support element 14 are moved in the axial direction towards the open can end, but the movement speeds are selected differently.
  • the roller 13 presses increasingly against a narrower section of the supporting element 14.
  • a cylindrical section is preferably formed, from which the can wall then expands again against the tensioning device 8.
  • 5a, 5b, 5c and 5d show a spin-flow-like solution, in which the deformation tool rotating around the can body is not a roller but a rolling ring 15, the passage opening of which has a larger diameter than the can body to be deformed.
  • the rolling ring axis a1 of the rolling ring 15 is moved about the can axis a, the distance of the rolling ring axis a1 from the can axis a increasing during the shaping of the neck part 1b.
  • the can body 1 and the rolling ring 15 are each rotated about their own axis. This allows movement of the rolling ring axis a1 around the can axis a.
  • a support element 14 is in turn arranged in the interior of the can.
  • the rolling ring 15 With its passage opening 15a, the rolling ring 15 forms a deformation surface 15a 'in the form of an annular inner surface with a sectional shape which comprises at least two partial regions.
  • a first partial surface 15b widening towards the open can end is formed in a first or upper partial region.
  • a second partial surface 15c which widens towards the closed can end is formed in a second or lower partial region.
  • the first partial surface 15b is adapted to a correspondingly aligned counter surface or support surface 14b of the support element 14.
  • the protruding transition area 15d between the first and second partial areas 15b, 15c is pressed as a deformation area against the can wall and the support element 14 behind it while the rolling ring 15 is rotating, a plastic deformation can be achieved there, the deformation area being affected by the movement of the Roll ring 15 rotates around the can body.
  • the tensile forces required for the inventive deformation are preferably achieved via the interaction of the first partial surface 15b with the support surface 14b, by frictionally clamping the can wall between these two surfaces 15b, 14b in the processing area and moving the support element 14 and the rolling ring 15 away from the closed end of the can , or is subjected to a tensile force.
  • the can body 1 must be held by a holding device relative to the support element 14 and the rolling ring 15.
  • the can base is held in a holder 17 by a plunger 16. So that an increasing narrowing can be achieved, the support element 14 has to move a little faster away from the closed can end than the unwind ring 15 during the movement of the unwind ring 15 around the can body 1.
  • the inside of the can In order to prevent the already formed neck section from being undesirably deformed by the tensile forces, it may be appropriate to use the inside of the can to apply a pressure fluid under sufficiently high pressure.
  • the fluid supply and, if appropriate, discharge lines preferably lead through the plunger 16.
  • a mold support device starting from the plunger 16 or from the support element can also be provided, which can be drawn in radially for removal through the narrowed neck part.
  • this mold support device could optionally comprise a support bellows or balloon to which pressure fluid can be applied, the diameter of which can be reduced by removing it by removing pressure.
  • Fig. 6 shows a detail from Fig. 5b.
  • the partial surface 15b and the counter surface or support surface 14b have identically aligned cutting lines, they can maintain a defined clamping distance even with a relative movement in the direction of the can axis between the support element 14 or the support surface 14a and the rolling ring 15. To do this, however, the rotational movement of the rolling ring (15) or the change in distance between the tool and the can axis must be coordinated with the relative movement.
  • the tensile stresses in the can wall are highest at the transition region 15d, the transition to plastic flow desired for the deformation can be ensured there.
  • the tensile forces are preferably based on the interaction of the clamping region mentioned with a tensioning or retaining device, in particular with the plunger 16.
  • FIGS. 4a, b and 5a-d assume that tensile forces should always be provided during the narrowing.
  • a preferred embodiment proposes using a conventional spin flow step to combine a subsequent deformation step under tension.
  • FIG. 7a and 7b illustrate a conventional spin flow step in which an inwardly formed groove 23 or a deepening ring with a smaller diameter is formed on the nozzle body 1 with a shaping roller 20 and a first and a second supporting roller 21, 22 of the neck part to be trained.
  • the form roller 20 is rotatably mounted about a roll axis a2.
  • the support rollers 21, 22 are rotatably mounted about a support roller axis a3.
  • the form roller 20 presses the can wall against with a pressing surface 20a the first support roller 21.
  • a first inclined surface 20b of the forming roller 20 comes into sliding contact via the can wall with a second inclined surface 21a of the first supporting roller 21.
  • the forming roller 20 Because the forming roller 20 is pressed radially against the can axis a and is slidably supported in the axial direction, it moves is in displacement contact with the second inclined surface 21a against the second support roller 22.
  • the first support roller 21 must be arranged to be immovable in the axial direction.
  • the second support roller When the form roller 20 moves radially against the can axis a, the second support roller is pressed away from the first support roller 21 in the axial direction due to the displacement contact between a third inclined surface 22a of the second support roller 22 and a fourth inclined surface 20c of the form roller 20.
  • the second support roller 22 is mounted displaceably in the axial direction and is connected to the first support roller 21 via a spring device (not shown). It goes without saying that during the spin flow necking step, the can body 1 is rotated about the can axis a and the rollers 20, 21 and 22 rotate accordingly.
  • FIGS. 7a and 7b shows a can body 1 with a groove 23 which is only as deep and wide as is possible with the spin flow necking method described with reference to FIGS. 7a and 7b without wrinkling in the can wall.
  • a method step is carried out in which tensile forces are generated on the deforming surface during the narrowing with a deformation surface in the can wall.
  • Various devices are then described with which a narrowing can be achieved using tensile forces.
  • Fig. 8b shows a solution in which the form roller 20 is made in two parts.
  • a first partial roll 25 comprises part of the pressing surface 20a and the first inclined surface 20b.
  • a second partial roller 26 comprises part of the pressing surface 20a and the fourth inclined surface 20c.
  • the two partial rollers 25, 26 are used together like the form roller 20 according to FIGS. 7a and 7b.
  • the two partial rollers 25, 26 are connected to one another via a distance adjusting device 27, preferably a hydraulic adjusting device, and are mounted rotatably about the forming roller axis a2.
  • the distance adjusting device 27 now makes it possible to achieve a tensile force during the narrowing of the end region 24 with the second partial roller 26 and the second supporting roller 22, as well as the first partial roller 25 and the first supporting roller 21 in the can wall in the region that is narrowed. Because the first support roller 21 is held in the axial direction, that which is present over the can wall also remains there first partial roller 25 in the axial direction at the same location. In the case of the increase in the distance between the two partial rollers 25, 26, which is generated by the distance adjusting device 27 by means of a displacement force 27a, the second partial roller 26 must move together with the second supporting roller 22 resting thereon over the can wall against the open end of the can body. In order to narrow the end region 24 along the entire circumference, the can body 1 is rotated in a receptacle 32 about the can axis a. The rollers 25, 26, 21, 22 rotate passively or optionally also actively.
  • This narrowing process is a spin flow ironing process.
  • the wall material is drawn around an ironing area 28 in the contact area of the rollers 22 and 26 by means of tensile forces.
  • the ironing area 28 is formed by a curved transition area from the fourth inclined surface 20c to the pressing surface 20a. Because the can wall is clamped in the contact area of the displacement contact between the fourth and third pressing surfaces 20c and 22a and between the first and second pressing surfaces 20b and 21a, a pulling tension in the area between the partial rollers 25, 26 can be pulled apart by the distance adjusting device 27 these two pairs of rollers can be achieved. As described above, this ensures that the volume elements are reshaped when the can cross section is narrowed in accordance with a tensile type of deformation.
  • volume elements of the wall of the can body 1 which bear against the constriction area of the deformation surface, which are directed essentially along the deformation surface and achieve a stretching of the volume element, or one that occurs in the case of compression-shaped deformations Prevent increasing wall thickness. So that no wrinkles form in the narrowing area between the third and fourth inclined surfaces 22a and 20c, the second support roller 22 is pressed by a pressing device 29 against the second partial roller 26 or against the first support roller 21.
  • the pressing device 29 is rotatably mounted about the support roller axis a3 and comprises a holding rod 30 which is connected to the first support roller 21 and on which the second support roller is guided, wherein a spring 31 the second support roller 22 against the first suppressed.
  • the distance adjustment device moves one pair of rollers 26, 22 as far away from the other pair of rollers 25, 21 until, as shown in FIG. 8c, the narrowed area extends to the open end of the can. If, starting from a can diameter of 53mm, a narrowing to a diameter of 25mm has to be achieved, this is preferably done with two narrowing stages. With the first constriction according to FIGS. 8a to 8c, a reduction to a diameter of, for example, 38 mm is achieved.
  • a groove 23 ' is then formed according to FIGS. 8d and 8e. If the groove 23 'is sufficient to form the desired can end, the end region 24' is cut off. Optionally, according to FIG. 8f, the end region 24 is narrowed to the inside diameter of the groove 23 '. Rollers 21 ', 22', 25 'and 26' are used to carry out the second constriction. So that a desired neck shape can be provided, the first inclined surfaces 20b and 20b 'and the second inclined surfaces 21a, 21a' must be designed in accordance with the desired shape.
  • Fig. 9 shows a further device with which a narrowing can be achieved using tensile forces.
  • This device is constructed analogously to the solution according to FIG. 8b, but instead of the partial rollers 25, 26 comprises a first and a second shaped ring 33 and 34.
  • the inner rings of the shaped rings 33 and 34 interact with the supporting rollers 21 and 22. Because the inner surface surfaces of the shaped rings 33, 34 are curved in the same way as the outer surfaces of the support rollers 21 and 22, the clamping effect on the can wall is increased, which achieves the desired tensile force in the can wall area that is achieved with the shaped rings 33, 34 and Support rollers 21, 22 is in contact, improved.
  • a distance adjusting device 27 ' preferably with two hydraulic cylinders, is arranged between the two form rings 33, 34.
  • the shaped rings 33, 34 are connected to a common shaft 35 and are rotatably supported by this shaft 35.
  • the wall material is moved in a contact area of the shaped ring 34 and the second support roller 22 under tension around an ironing area 28 '.
  • the ironing area 28 ' is formed by a curved transition area from the fourth inclined surface 20c to the pressing surface 20a.
  • 10b, 10c and 10d show a further device with which a narrowing can be achieved using tensile forces.
  • an inwardly shaped groove 23 is first formed with a spin flow step.
  • This groove 23 is then ironed by an ironing device 39 using tensile forces to the open end of the can.
  • the ironing device 39 comprises two supporting half rings 36, two ironing half rings 37 and one ironing inner part 38.
  • the open can end is inserted into the ironing device 39, while the support half rings 36 and the iron half rings 37 are displaced radially outward.
  • the ironing device 39 is moved onto the open can end with a holding rod 41.
  • a first support element 40 is fastened to the holding rod 41, on which the ironing half rings 37 are mounted so as to be movable radially to the can axis a.
  • a first radial actuation 42 preferably with at least one actuating cylinder, is provided.
  • both ironing half rings 37 lie against the first shoulder of the groove 23 facing the open can end.
  • a molding surface 37b of both ironing half-rings 37 is assigned to the essentially cylindrical recess area of the groove 23.
  • a matching inner part inclined surface 38a of the ironing inner part 38 bears against the first shoulder of the groove 23 and thus indirectly against the narrowing surface 37a.
  • the inner ironing part 38 extends with a cylindrical support surface 38b into the interior of the can body 1 such that the entire stretched area is supported by the support surface 38b during the ironing step.
  • the support half rings 36 are placed on the second shoulder of the groove 23 by being moved radially inward to the can axis a.
  • the radial inward movement could be achieved by the first radial actuation 42.
  • a second radial actuation 43 is provided for this purpose, the support half rings 36 being guided on a second support element 44.
  • the second support element 44 is connected to the first support element 40 via an ironing actuation 45, preferably via two hydraulic cylinders.
  • the distance between the support half rings 36 and the ironing half rings 37 can be increased with the ironing actuation 45.
  • tensile forces are introduced into the can wall and the can wall between the narrowing surfaces 37a and the inner part inclined surface 38a is narrowed.
  • the narrowing is selected below a critical reduction in diameter and a pressing force is preferably provided between the narrowing surfaces 37a and the inner part inclined surface 38a by means of a pressing device 46.
  • the wall material is in the contact area of the The ironing half rings 37 and the ironing inner part 38 are pulled around an ironing region 28 "by means of tensile forces.
  • the ironing region 28" is formed by a curved transition region from the constriction surface 37a to the molding surface 37b. According to FIG. 10d, the interaction of the tensile forces with the ironing area 28 "enables an ironing process in which the can wall can be narrowed from the groove 23 to the open end of the can without wrinkling to the diameter of the groove 23. After the ironing, the ironing device 39 can be moved from Can body 1 are moved away.
  • the can material is only a little harder after a first ironing process and that a second narrowing step can therefore be carried out without problems by forming a groove 23 and subsequent ironing.
  • the further narrowing steps essentially do not lead to any further hardening of the material, so that several narrowing steps with grooving and stripping can be carried out in succession.
  • cylindrical can bodies preferably made of sheet steel and in particular with decorative foils, can be narrowed at the open end without the can body and / or the possibly provided decorative film is damaged. Only the narrowing of the individual narrowing steps has to be chosen small enough. In the case of small narrowing steps, a correspondingly large number of narrowing steps must be carried out in succession for a large overall narrowing.
  • the solution according to the invention can thus be used for all can diameters and regardless of how the can body was manufactured.

Landscapes

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Abstract

Zum Ausbilden eines Halsteiles (1b) an einem zylindrischen Dosenkörper (1) wird ein Verengungsschritt durchgeführt, bei dem Zugkräfte in Dosen-Längsrichtung in die Dosenwand eingeleitet werden und mit einem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) so zusammenwirken, dass ein Bereich der Dosenwand unter Umlenkung um einen Kontaktbereich des Verformungswerkzeuges (2, 13, 15, 26, 34, 37) verformt wird. Die Zugkräfte wirken in der Dosenwand mit dem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) so zusammen, dass sich Volumenelemente des umzuformenden Dosenwandbereiches zumindest teilweise in Achsrichtung ausdehnen. Wenn das Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) ein an die Dosenform angepasster Ring (2, 37) ist, so ist der Kontaktbereich ringförmig und er wird während der Verformung in Richtung der Dosenachse (a) relativ zum Dosenkörper (1) bewegt. Wenn das Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) eine drehende Rolle (13, 26) oder ein am Dosenkörper (1) abrollender Ring (15, 34) ist, so ist der Kontaktbereich um einen Kontaktpunkt ausgebildet und er wird während der Verformung relativ zum Dosenkörper (1) in Umfangsrichtung bewegt. Um die Umlenkung zu erzielen, kann das Verformungswerkzeug (13, 15) mit seinem Kontaktbereich radial nach innen gegen die Wand des zylindrischen Dosenkörpers (1) gepresst werden. Zum Einleiten der Zugkräfte wird eine Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (5, 9, 27, 27', 45) vorgesehen, wobei die Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (5, 9, 27, 27', 45) im Bereich des offenen Dosenendes zwischen dem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) und einer Haltevorrichtung (12, 16, 17, 25, 33, 36) Kräfte erzielbar macht.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Ausbilden eines Halsteiles an einem zylindrischen Dosenkörper und Dose hergestellt nach diesem Verfahren
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Ausbilden eines Halsteiles an einem zylindrischen Dosenkörper nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , auf Vorrichtungen zum Ausbilden eines Halsteiles nach dem Oberbegriff des Anspruches 9 und auf Dosen nach dem Oberbegriff des Anspruches 17.
Zum Verengen des offenen Dosenendes eines zylindrischen Dosenkörpers werden beim Herstellen von Aerosoldosen Einziehringe mit unterschiedlichen Innendurchmessern verwendet. Dabei werden die Einziehringe in Richtung der Dosenachse auf die Dose ge- stossen, wobei ausgehend von einem Einziehring mit grossem Durchmesser Ringe mit immer kleineren Innendurchmessern verwendet werden. Bei dünnwandigen Dosen und klein- sten Dickenunterschieden besteht die Gefahr der Faltenbildung bzw. des Einknickens. Die Verengung muss das Ausbilden eines Ventilsitzes ermöglichen, wobei normalerweise Standartventile mit einem Durchmesser von 25mm eingesetzt werden. Bei gängigen Dosendurchmesser von 35, 45, 50, 53, 59 und 66mm muss eine Verengung auf 25mm erzielbar sein. Das stauchende Verengen ist bei Aluminiumdosen, die einen Grundlack, darauf das aufgedruckte Dekor und darüber einen Überlack aufweisen, ohne Beschädigung der Lackschicht durchführbar. Aus der WO95/34474 ist nun aber ein Verfahren bekannt, bei dem auf die Reinigung, Grundlackierung, Bedruckung und Überlackierung der Gefässaussenfläche im wesentlichen verzichtet werden kann. Das Dekor wird auf eine Folie aufgedruckt und die Folie wird dann auf die Gefässaussenfläche aufgebracht. Zwar war es bei Behältnissen von einfachen geometrischen Formen, wie Zylindern, bekannt, eine Dekorschicht nachträglich aufzukleben. Dies schien aber bei Metalldosen mit eingezogenem Halsteil nicht möglich zu sein, weil ja das Schichtmaterial beim Verformen des Halsteiles diese Verformung mitmachen muss.
Aus der EP 0 525 729 A1 ist eine Lösung bekannt, bei der eine Dekorfolie an einer Getränkedose festgesiegelt wird. Dazu werden die Getränkedosen auf einem Drehtisch mit gedreht. In einem ersten Drehbereich wird die Folie etwas überlappend um den Dosenkörper gewickelt. Zum Festsiegeln der Folie am Dosenkörper wird eine parallel zur Dosenachse verlaufende, heizbare Siegelfläche gegen den Überlappungsbereich der Folie gepresst. Indem jedem Dosenplatz des Drehtisches eine radial auf die Dose zu- und wegbewegbare ebene Siegelfläche zugeordnet ist, können diese Siegelflächen in einem vorgegebenen Drehbereich an der Dose gehalten werden. Es hat sich nun gezeigt, dass diese Versiegelung des Überlappungsbereiches der Folie für die bei Aerosoldosen benötigte anschlies- sende Verformung des offenen Dosenendes zu einem Halsteil mit einem Ventilsitz nicht genügt. Die Folien werden beim stauchenden Verformen von den Verformungswerkzeugen zumindest teilweise beschädigt und/oder vom Dosenmantel gelöst. Die beim Stossen der Ringe auf den Dosenkörper auftretenden Scherkräfte zwischen der Dekorfolie und dem metallischen Dosenkörper sind sehr gross. Die Probleme beim Verengen sind insbesondere dann besonders gross, wenn von einem Dosendurchmesser von 53mm eine Verengung auf einen Ventildurchmesser von 25mm erzielt werden soll.
Aus dem Bereich der Getränkedosen sind kleinere Verengungen des offenen Dosenendes bekannt, weil der Durchmesser der Dosendeckel etwas kleiner ist als der Dosendurchmes- ser. Zum Verengen der Getränkedosen an den offenen Enden werden Spin-Flow-Necking- Verfahren und -Vorrichtungen eingesetzt. Aus der US 5 150 595 ist beispielsweise eine Lösung mit drehenden Verengungswerkzeugen bzw. Verengungsrollen bekannt. Zum Verengen wird die Verengungsrolle mittels einer radial nach innen gerichteten Kraft unter Verformung des angrenzenden Wandbereiches gegen eine Stützrolle gedrückt. Die Veren- gungsrolle ist in Achsrichtung verschiebbar gelagert. Durch einander entsprechende, quer zur Dosenachse ausgerichtete, Kontaktflächen der Verengungsrolle und der Stützrolle wird die Verengungsrolle bei ihrer Bewegung radial nach innen auch in Achsrichtung bewegt. Weil die Verformungen für einen Aerosoldosen-Halsteil wesentlich grösser sind, als jene für einen Sitz eines Getränkedosendeckels, kann mit einer bekannten Neckingvorrichtung nicht gewährleistet werden, dass die Dosenwand und insbesondere die Dekorfolie beim Ausbilden des Halsteiles einer Aerosoldose unbeschädigt bleibt.
Aus der US 5 448 903 ist eine Lösung bekannt bei der zum Ausbilden des Halses an einem Metallbehälter in einem ersten Schritt eine stauchende Verengung mit Einziehringen durch- geführt wird. Anschiiessend wird mit einer Spin-Flow-Necking-Vorrichtung die gewünschte Endform im Halsbereich ausgebildet. Um die beim Spin-Flow-Necking bei kleinen Wandstärken auftretenden Probleme, insbesondere die Gefahr der Faltenbildung zu vermindern, wird vorgeschlagen, die Stützrolle im Innern des Behälters in Achsrichtung so zu positionie¬ ren, dass bei der anschliessenden Bewegung der Stützrolle radial nach aussen ein Bereich der bereits ausgebildeten Schulter beim Übergang von der zylindrischen Behälterwand zum Halsbereich etwas nach aussen aufgeweitet wird. Dadurch entsteht im zylindrischen Bereich der Behälterwand, also im Bereich der nicht verengt wird, eine Zugspannung. Weil angenommen wird, dass diese Zugspannung, die nicht im Halsbereich auftritt, die Probleme des konventionellen Spin-Flow-Neckings reduziert, muss es sich um einen Effekt einer besseren Einspannung handeln. Das heisst, dass der zylindrische Behälterbereich, insbesondere die Schulter am Ende des zylindrischen Bereiches, besser eingespannt ist und daher beim Spin-Flow-Necking die Gefahr der Faltenbildung reduziert wird. Es hat sich aber gezeigt, dass auch bei dieser verbesserten Einspannung mit dem Spin-Flow-Necking keine starken Verengungen, wie sie bei Aerosoldosen benötigt werden, erzielbar sind. Bei starken Verengungen, die über einen grösseren Achsabschnitt auszubilden sind, muss Wandmaterial über grosse Wandbereiche verschoben werden. Diese grossen Materialverschiebungen über lange Distanzen können mit den Formrollen der bekannten Spin-Flow-Necking-Vor- richtungen nicht erzielt werden, weil sich vor den Formrollen zu grosse Materialwülste bil- den, die nicht mehr weiter bewegt werden können.
Beim Herstellen von Dosen aus Stahlblech wird ein Press- bzw. Abstreckschritt durchgeführt, um den zylindrischen Dosenkörper herzustellen. Dabei wird das Material so umgeformt bzw. gehärtet, dass sich beim Ausbilden des Halsteils Pobleme ergeben. Um einen Halsabschnitt mit glatter Aussenfläche bereitstellen zu können, müssten gemäss dem Stande der Technik sehr viele stauchende Verengungsschritte nacheinander durchgeführt werden, wobei die nacheinander verwendeten Einziehringe jeweils nur sehr kleine Durchmesserunterschiede aufweisen. Die Verengung des Halsteils sollte aber vorzugsweise sowohl bei Dosen aus Aluminium als auch bei solchen aus Stahl mit einer möglichst kleinen Anzahl von Bearbeitungsschritten ermöglicht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Lösung zu finden mit der zylindrische Dosenkörper, vorzugsweise aus Stahlblech und insbesondere mit Dekorfolien, am offenen Ende verengt werden können, ohne dass der Dosenkörper und/oder die gegebenenfalls vorgesehene Dekorfolie beschädigt wird. Insbesondere soll die Lösung für alle Dosendurchmesser und unabhängig davon, wie der Dosenkörper hergestellt wurde, eingesetzt werden können. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 , bzw. des Anspruches 9 sowie des Anspruches 17 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte bzw. alternative Ausführungsformen.
Beim Lösen der Aufgabe wurde erkannt, dass die Verengung mit stauchenden Ringen und auch mit drehenden Verengungswerkzeugen durch das beim Verengen zu verschiebende Wandmaterial behindert wird. Bei Stauchringen wird die Wandstärke im Stauchbereich erhöht, was bei aufgebrachten Folien und/oder bei durch die Vorbehandlung des Dosenkörpers gehärtetem Dosen-Wandmaterial nicht genügend gut möglich ist und zumindest bei starken Verengungenen zu Beschädigungen führt. Bei drehenden Verengungswerkzeugen muss Wandmaterial vom Verengungswerkzeug mitgeführt und gegen das offene Dosenende bewegt werden, was ebenfalls bei aufgebrachten Folien und/oder bei durch die Vorbehandlung des Dosenkörpers gehärtetem Dosen-Wandmaterial nicht möglich ist und zumindest bei starken Verengungenen zu Beschädigungen führt. Um hier Abhilfe zu schaf- fen, sollen gemäss der Erfindung während des verengenden Verformens im Bereich, der verengt wird, Zugkräfte in die Dosenwand eingeleitet werden. Dabei sollen die Zugkräfte in der Dosenwand mit den Verformungswerkzeugen so zusammenwirken, dass das umzuformende bzw. zu verschiebende Wandmaterial die Verengung nicht beeinträchtigt. Die Zugkräfte und das eingesetzte Verformungswerkzeug wirken im Sinne eines, den Dosenquerschnitt verengenden, Abstreckvorganges zusammen. Das heisst, dass das Wandmaterial beim Verformungswerkzeug unter Umlenkung entlang eines an die Dosenwand anliegenden Werkzeugbereiches gezogen wird. Durch die Umlenkung und die Zugkräfte wird ein Abstreckeffekt erzielt. Das Wandmaterial ist nicht einfach über einen grossen Achsbereich gleichmässig zugbelastet, sondern die Wirkung der Zugkräfte ist im Umlen- kungsbereich erhöht. Aufgrund der Umlenkung kann mit den entsprechenden Zugkräften im Umlenkungsbereich eine Materialumformung und insbesondere eine damit verbundene Veränderung des Fliessverhaltens erzielt werden.
Gemäss der erfinderischen Lösung wird somit zum Ausbilden eines Halsteiles an einem zylindrischen Dosenkörper zumindest ein, den Dosenquerschnitt verengender, Verformungsschritt durchgeführt, bei dem Zugkräfte in Dosen-Längsrichtung in die Dosenwand eingeleitet werden und mit einem Verformungswerkzeug so zusammenwirken, dass ein Bereich der Dosenwand unter Umlenkung um einen Kontaktbereich des Verformungswerkzeuges verformt wird. Wenn das Verformungswerkzeug ein Ring ist, so ist der Kontaktbe- reich ring- oder teilringförmig und er wird während der Verformung aktiv bzw. unter Kraftaufwand in Richtung der Dosenachse relativ zum Dosenkörper bewegt. Wenn das Verformungswerkzeug eine drehende Rolle ist, so ist der Kontaktbereich um einen Kontaktpunkt ausgebildet und er wird während der Verformung relativ zum Dosenkörper in Umfangs- richtung bewegt. Um die Umlenkung zu erzielen, kann das Verformungswerkzeug mit seinem Kontaktbereich radial nach innen gegen die Wand des zylindrischen Dosenkörpers gepresst werden. Dies ist auch mit einem ringförmigen Verformungswerkzeug, das sich um den Dosenkörper erstreckt, möglich, wenn die Achse des ringförmigen Verformungswerkzeuges mit zunehmendem Abstand um die Dosenachse bewegt wird oder wenn der Dosen- körper und das ringförmigen Verformungswerkzeug um ihre jeweiligen Achsen gedreht werden und der Abstand zwischen diesen Achsen verkleinert wird.
Um bei einem ringförmigen Verformungswerkzeug ohne eine Drehbewegung unter Anwendung von Zugkräften eine Umlenkung am Kontaktbereich des Verformwerkzeuges erzielen zu können, muss beim Ausbilden des Halsteiles der Querschnitt des Dosenkörpers beim offenen Ende bereits kleiner sein als im zylindrischen Bereich des Dosenkörpers. Dadurch kann ein sich entlang seiner Achse verjüngendes Verformungswerkzeug in Achsrichtung an den unter Umlenkung zu verformenden Bereich des Dosenkörpers bewegt werden, während das freie bzw. offene Ende zum Einleiten von Zugkräften gehalten wird. Zum Einleiten der Zugkräfte kann eine Spannvorrichtung, die das offene Ende hält, oder auch ein Mitnahmeelement, das die zwischen dem Mitnahmeelement und einem zylindrischen Bereich des Verformungswerkzeuges liegende Dosenwand reibungsschlüssig mitnimmt, verwendet werden.
Wenn bei einem Dosenkörper nach einem Spin-Flow-Necking-Verengungsschritt lediglich ein ringförmig verengter, vom offenen Dosenende beabstandeter, Abschnitt ausgebildet ist, so muss die Verengung mit einem weiteren Verengungsschritt bis zum offenen Dosenende ausgedehnt werden. Im Rahmen einer bevorzugten Lösung wird dazu ein Abstreckschritt eingesetzt. Bei allen Verengungsschritten unter Anwendung von Zugkräften wirken die Zugkräfte in der Dosenwand so mit dem Verformungswerkzeug zusammen, dass sich Volumenelemente des umzuformenden Dosenwandbereiches zumindest teilweise in Achsrichtung ausdehnen. Durch das Einbringen von Zugkräften kann zumindest während eines Zwischenschrittes von der axial druckgeprägten Umformung mit Stauchringen oder von der radial druckgeprägten Spin-Flow-Necking Umformung zu einer zuggeprägten Umformungsart gewechselt werden. Wenn bleibende Umformungen über Druckkräfte erzielt werden müssen, so sind die dabei angewendeten Kräfte viel grösser als bei Umformungen mit Zugkräften.
Auch beim Ziehen des Dosenkörpers in ein sich verjüngendes Verformungswerkzeug treten in Umfangsrichtung Druckkräfte auf, weil sich der Umfang des Dosenkörpers im Verformungswerkzeug mit zunehmendem Einzug verkleinern muss. Beim Verengen mit Zugkräf- ten treten in der Dosenwand nebst den Zugkräften entlang der Verformungsfläche, ausgehend von den Druckkräften in Umfangsrichtung Normalkräfte senkrecht zur Verformungsfläche und daher auch Reibungskräfte, die den Zugkräften entgegengesetzt gerichtet sind, auf. Die resultierende Kraft hat eine Komponente entlang der Verformungsfläche in Zugrichtung und eine Komponente senkrecht auf die Verformungsfläche. In einer anderen Zer- legung hat die resultierende Kraft eine Komponente in Richtung der Dosenachse gegen die Verengung zu und eine Komponente radial nach innen.
Bei der Verformung mit stauchenden Einziehringen treten in Volumenelementen der Wand des Dosenkörpers resultierende Kräfte auf, die im wesentlichen senkrecht zur Verfor- mungsfläche gegen das Doseninnere gerichtet sind. Diese resultierenden Stauchkräfte können in eine Komponente in Richtung der Dosenachse von der Verengung gegen den Dosenboden hin und eine Komponente radial nach innen zerlegt werden. Weil sich der Umfang des Dosenkörpers in einem Einzugsring mit zunehmendem Stauchen verkleinert, entsteht in der Dosenwand eine Druckkraft. Die radialen und die axialen Kraftkomponenten sind beim Stauchen so ausgerichtet, dass sich die Wandstärke erhöhen muss, was mit sehr grossen Umformkräften erst möglich ist.
Beim erfindungsgemässen Verengen mit zumindest während eines Teilschrittes eingesetzten Zugkräften kann die Zugkraft so gewählt werden, dass im wesentlichen das aufgrund der Verengung überschüssige Wandmaterial durch den Verengungsbereich, bzw. in Achsrichtung gegen das offene Ende hin, abgeführt wird. Dadurch können unnötig hohe Verformungskräfte und somit auch Beschädigungen an den Dosenkörpern und an möglicherweise vorgesehenen Dekorfolien vermieden werden. Weil sich die Mächtigkeit der Dosenwand aufgrund des durch die Zugkräfte abgeführten Wandmaterials nicht oder nicht wesentlich er- höht, ist die Lösung für alle Dosendurchmesser und insbesondere auch unabhängig davon, wie und aus welchem Material der Dosenkörper hergestellt wurde, einsetzbar. Die benötigten Bearbeitungskräfte werden durch die Verwendung von Zugkräften reduziert, was sowohl den Aufbau der Bearbeitungsvorrichtung vereinfacht als auch die Gefahr der Beschädigung der Dosenaussenfläche vermindert. Eine glatte Verengung kann erfindungsgemäss mit wenigen Bearbeitungsschritten erzielt werden. Eine einfach aufgebaute Bearbeitungsvorrichtung ermöglicht zumindest das teilweise Herstellen der Dosen bei einer Anlage zum Befüllen der Dosen.
Ein effizientes Verengen sieht das Zusammenwirken von Zugkräften mit einer gekrümmten Verformungsfläche vor, wobei das Wandmaterial des Dosenkörpers beim Verformungswerkzeug unter Zug zumindest an einem gekrümmten Teilbereich der Verformungsfläche geführt wird. Das Wandmaterial des Dosenkörpers wird beim gekrümmten Teilbereich aufgrund erhöhter innerer Kräfte in einen plastischen bzw. verformbaren Zustand gebracht.
Aus der EP 0 666 124 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Dosenkörper aus einem mit Polyester beschichteten Stahlblech hergestellt wird. Dazu wird eine Scheibe aus beschichtetem Blech zu einem zylindrischen Cup gepresst. Beim anschliessenden Abstrecken wird der zylindrische Mantel des Zwischenproduktes zwischen zwei ringförmigen Teilen gehalten und mit einem Stössel, der einen kleineren Durchmesser hat als der Cup, mit dem verengten Querschnitt in die gewünschte Länge gezogen, wobei das Wandmaterial bei der Querschnittsverengung mittels Zugkräften um eine Abstreckkante gezogen wird. Dabei wird nicht ein Halsbereich sondern die ganze Dose verengt. Es hat sich gezeigt, dass beim Abstrecken mit optimal ausgeformten ringförmigen Halteteilen und dem entsprechend di- mensionierten Stössel der Durchmesser des Mantels, und insbesondere auch die Wandstärke, reduziert wird, ohne dass die Polyester-Schicht zerstört wird. Das heisst also, dass auch beim abgestreckten bzw. verengten Dosenkörper eine Polyesterschicht vorhanden ist, die das Stahlblech dicht abschliesst. Wenn ausgehend von einem Cup ein Dosenkörper hergestellt wird, so müssen nach einem ersten - in der Fachsprache als drawing bezeich- neten - Abstreckschritt, weitere - als redrawing bezeichnete - Abstreckschritte durchgeführt werden. Die bei den Abstreckschritten nacheinander eingesetzten Stössel haben von Schritt zu Schritt abnehmende Durchmesser, wobei zu grosse Durchmesserunterschiede beim Abstrecken zu kraftaufwendigen, unerwünscht starken Materialumformungen im Bereich der Querschnittsverengung und gegebenenfalls zu Beschädigungen der Wand, insbesondere aber der Beschichtung, führen. Beim Suchen der erfinderischen Lösung zum Verengen des Halsbereiches wurde erkannt, dass die beim Abstrecken vom Stössel erzielten Zugkräfte im Bereich der Abstreckkante die für die Verengung nötige Materialumformung ermöglichen. Für das Verengen im Halsbereich wird daher gemäss der erfinderischen Lösung auch für Dosen aus beschichtetem Stahlblech das Zusammenwirken von Zugkräften mit einer gekrümmten Verformungsfläche eingesetzt. Zudem wurde erkannt, dass nebst ringförmig um die Dosenachse verlaufenden Abstreckkanten auch Abstreckflächen im Sinne von Verformungsflächen, wie sie in Spin-Flow-Necking Lösungen verwendet werden, möglich sind.
Es versteht sich von selbst, dass die Krümmung der Dosenwand nicht nur an einer gekrümmten Verformungsfläche aus einem festen Material erzielt werden kann. Aus dem Bereich des hydromechanischen Tiefziehens ist es beispielsweise bekannt ausgehend von einer Scheibe einen zylindrischen Wandbereich über eine Krümmung ohne feste Füh- rungsfläche auszubilden. Dabei ist die Krümmung als Wulst mit einem Druckfluid auf der Wulstinnenseite ausgebildet. Das heisst, dass lediglich die Druckkräfte im Fluid, das Zu- und Abführen des Wandmaterials, sowie die Verformungseigenschaften des Wandmaterials selbst, die Krümmung festlegen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen also auch hydraulisch erzielte Krümmungen in der Dosenwand als Krümmungen an einer Ver- formungsfläche verstanden werden, wobei die Stelle einer festen Verformungsfläche ein druckbeaufschlagtes hydraulisches Fluid tritt. Gegebenenfalls wird die Verformung durch das Zusammenwirken einer festen Verformungsfläche auf der einen Seite mit einem Druckfluid auf der anderen Seite der Dosenwand erzielt. Druckfluid kann gegebenenfalls auch zum Erzielen der gewünschten Zugkräfte eingesetzt werden, beispielsweise indem das offene Dosenende in einer Spannvorrichtung gehalten und das Doseninnere mit Druck beaufschlagt wird.
Um vor dem eigentlichen Ausformen des Halsteiles, bzw. vor dem verengenden Verformungsschritt unter Anwendung von Zugkräften, eine Verengung am offenen Ende des Dosenkörpers auszubilden, wird gegebenenfalls mindestens eine stauchende Verformung, bzw. ein Einziehen mit mindestens einem Einziehring, durchgeführt. Vorzugsweise aber wird mit einem bekannten Spin-Flow-Necking Verfahren eine Rille mit verengtem Dosendurchmesser ausgebildet und anschiiessend die Rille unter Anwendung eines Abstreckschrittes, bzw. von Zugkräfte bei einer Verformungsfläche, in eine Ver- engung bis zum offenen Dosenende umgeformt. Die Verengung vom zylindrischen Bereich zum offenen Ende erstreckt sich in Achsrichtung vorzugsweise über einen grösseren Bereich als der gewünschte Dosenhals, wobei der überlange verengte Dosenabschnitt zumindest teilweise nach dem Ausbilden des Dosenhalses abgetrennt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, dass der Dosenkörper zumindest im Bereich, in dem der Halsteil ausgebildet wird, durch das Verengen nicht beeinträchtigt ist. Das offene Ende des verengten Bereiches wird gegebenenfalls so ausgebildet, dass es in das Verformungswerkzeug zum Durchführen des verengenden Verformungsschrittes einführbar und mit Zugkräften beaufschlagbar ist.
Um den Halsteil ohne stauchende Verengung, insbesondere mit nur einer Vorrichtungsart, ausbilden zu können, wird das Ausbilden einer Rille und das anschliessende Abstrecken mit einer Spin-Flow-Necking Vorrichtung durchgeführt, bei der ein erster Teil einer Formrolle von einer Betätigungsvorrichtung unter Anwendung von Kräften in axialer Richtung relativ zu einem zweiten Teil einer Formrolle bewegbar ist. Der in axialer Richtung bewegte erste Teil der Formrolle erzeugt im Zusammenspiel mit einer mitbewegten Stützrolle Zugkräfte im Halsteil des Dosenkörpers.
Die verengende Verformungsfläche wird vorzugsweise als ringförmige Aussen- oder Innenfläche um eine Werkzeugachse ausgebildet. Eine ringförmige Aussenflläche wird beispielsweise von einer um die Werkzeugachse drehbaren Rolle bereitgestellt. Eine ringförmige Innenfläche wird vorzugsweise von einem ringförmigen Werkzeug bereitgestellt, wobei der Durchmesser der Ring-Druchtrittsöffnung grösser ist als der Durchmesser des Dosenkörpers, so dass das offene Dosenende in die Ring-Druchtrittsöff- nung aufgenommen werden kann. Die Werkzeugachse verläuft bei beiden Ausführungen im wesentlichen parallel zur Dosenachse und wird relativ zur Dosenachse bewegbar angeordnet. Die Dose und die Verformungsfläche werden vorzugsweise je um Ihre eigene Achse gedreht. Ein, die verengende Verformung erzeugender, Kontaktbereich der Verformungsfläche wird gegen die Dosenachse und/oder in Richtung der Do- senachse bewegt, so dass eine Verformung hin zur gewünschten Halsform entsteht. Der verformende Kontakt erfolgt in der Form eines abrollenden Kontaktes der Aussen- oder Innenfläche am Dosenkörper. Um eine definierte verengende Verformung mit einfachen Mitteln zu gewährleisten, wird ein Abstützelement im Dosenkörper vorgesehen. Das Abstützelement wird gemäss einer möglichen Ausführungsform während der verengenden Verformung in Achsrichtung gegen das offene Dosenende hin bewegt, so dass eine dem bewegten Kontaktbereich zugeordnete Abstützfläche des Abstützelementes den der Achsposition entsprechenden Halsdurchmesser vorgibt. Die Bewegungen des Abstützelementes und des Verformungswerkzeuges, sowie die Ausbildung der Abstützfläche sind so gewählt, dass die Kontaktfläche mit abnehmender Distanz zum offenen Dosenende zunehmend gegen einen engeren Abschnitt des Abstützelementes drückt.
Auch bei verengenden Verformungsschritten mit Verformungsflächen, die als ringförmige Aussen- oder Innenfläche am Dosenkorper abrollen, können Zugkräfte eine zugdominierte verengende Verformung gewährleisten. Die Zugkräfte werden zwischen einer Halterung des Dosenkörpers und einer Spannvorrichtung beim offenen Dosenende oder einem Klemmbereich bei dem die Dosenwand zwischen dem bewegten Kontaktbereich und der Abstützfläche reibungsschlüssig gehalten ist, erzeugt. Vorzugsweise aber werden * zwischen zwei Verformungsflächen Zugkräfte im Dosenkörper erzielt.
Um die verengende Verformung des offenen Dosenendes durchzuführen, wird zumindest eine Bearbeitungsstation vorgesehen, die vorzugsweise einen Drehtisch umfasst, dem mitdrehende Verengungs-Einrichtungen zugeordnet sind. Dabei kann die Bearbeitung während der Drehbewegung des Drehtisches durchgeführt werden. Weil bei den Spin-Flow- Necking-Einrichtungen und bei exzentrisch drehenden Ringen das Bearbeitungswerkzeug und der Dosenkörper relativ zueinander gedreht werden, muss nun entweder der Do- senkörper oder das Bearbeitungswerkzeug relativ zum Drehtisch in Drehbewegung versetzbar sein.
Um ein Umbördeln der freien Stirnseite des verengten Halsteiles zu ermöglichen, wird vorzugsweise eine Randumroll-Vorrichtung vorgesehen. Diese ist etwa den Dosenplätzen eines zweiten Drehtisches der Bearbeitungsstation zum Verformen des offenen Dosenendes zugeordnet. Es versteht sich von selbst, dass anstelle der Verformung zu einem Ventilsitz einer Aerosoldose, auch ein Dosenabschluss zum Aufbördeln eines Domes mit einem Ventilsitz oder eines Getränkedosendeckels ausgebildet werden kann. Das Verformen des offenen Dosenendes kann ohne grossen Umbauaufwand an unterschiedliche Dosenhöhen angepasst werden. Bei Durchmesseränderungen müssen andere Verformungswerkzeuge eingesetzt werden. Die erfinderische Lösung ermöglicht ein starkes Verengen, ohne dass der Dosenkörper und/oder die gegebenenfalls vorgesehene De- korfolie beschädigt wird.
Mit den beschriebenen Verfahrensschritten kann eine einteilige Dose hergestellt werden, bei der das Verhältnis zwischen der Wandstärke im Halsbereich und der Wandstärke im zylindrischen Bereich maximal 80% des Verhältnisses zwischen dem Durchmesser im zylindri- sehen Bereich und dem Durchmesser im Halsbereich beträgt. Vorzugsweise sind aber die Wandstärke im Halsbereich und die Wandstärke im zylindrischen Bereich im wesentlichen gleich gross. Die reduzierte Zunahme, oder gegebenenfalls Abnahme, der Wandstärke beim Ausbilden des Halsteiles wird durch die zumindest bei einem Verformungsschritt eingesetzte Zugkraft erzielt. Bei einer stauchenden Ausbildung des Halsteiles entspricht das Verhältnis zwischen der Wandstärke im Halsbereich und der Wandstärke im zylindrischen Bereich im wesentlichen dem Verhältnis zwischen dem Durchmesser im zylindrischen Bereich und dem Durchmesser im Halsbereich. Das heisst, dass bei den aus dem Stande der Technik bekannten einteiligen Dosen die Wandstärke im Halsteil bei einer Halsverengung auf 50% des Dosendurchmessers im wesentlichen doppelt so gross ist, wie im zylindrischen Dosenteil. Diese Erhöhung der Wandstärke führt dazu, dass alle bekannten einteiligen Dosen im Halsbereich unnötig viel Material umfassen. Mit einer erfindungsgemässen verengenden Verformung unter Anwendung von Zugkräften kann sogar ermöglicht werden, dass die Wandstärke im Halsbereich kleiner ist als die Wandstärke im zylindrischen Bereich, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn die Dosen möglichst wenig Material um- fassen sollen. Aufgrund des verengten Durchmessers im Halsbereich kann die benötigte Dosenstabilität, bzw. ein vorgegebener Berstdruck, auch mit einer im Halsbereich kleineren Wandstärke erzielt werden. Mit dem erfindungsgemässen Herstellungsverfahren können neue und erfinderische Dosen hergestellt werden, die im Halsbereich kein unnötiges Material umfassen. Gemäss dem Stande der Technik müsste zur Reduktion der Wandstärke im Halsteil, der Halsteil getrennt vom zylindrischen Dosenteil hergestellt werden. Anschiiessend müssten die beiden Dosenteile miteinander verbunden werden. Es ist somit ein wichtiger Vorteil der erfinderischen Dose, dass sie einteilig und mit einem minimalen Materialanteil im Halsbereich bereitgestellt werden kann. Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemässe Lösung anhand von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigt
Fig. 1 eine schematische Gegenüberstellung eines Verengungsschrittes mit einem Verformungswerkzeug unter Anwednung von Zugkräften bzw. unter Anwendung von stauchenden Stosskräften; Fig. 2a, 2b, 2c je einen stauchenden Verengungsschritt mit einem Einziehring; Fig. 2d, 2e, 2f einen Verformungsschritt mit einem Verformungswerkzeug unter Anwendung von Zugkräften; Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Verformungsvorrichtung mit einer
Spannvorrichtung, die das offene Ende des Dosenkörpers mit Zugkräften beaufschlagbar macht; Fig. 4a, 4b Verformungsvorrichtung mit einem drehenden Verformungswerkzeug und einer Spannvorrichtung; Fig. 5a, 5b, 5c und 5d ein ringförmiges Verformungswerkzeug mit festem Durchmesser dessen Achse mit zunehmendem Abstand um die Dosenachse bewegbar ist; Fig. 6 ein Detailausschnitt aus der Fig. 5b oder 5c,
Fig. 7a und 7b schematische Darstellungen einer Spin-Flow-Necking Vorrichtung, Fig. 8a bis 8f schematische Darstellungen einer modifizierten Spin-Flow-Necking Vorrichtung mit Formrollen, die nach dem Ausbilden einer Rille einen
Abstreckvorgang durchführbar machen, Fig. 9 eine schematische Darstellung einer modifizierten Spin-Flow-Necking Vorrichtung mit Formringen, die nach dem Ausbilden einer Rille einen Abstreckvorgang durchführbar machen, und Fig. 10a eine schematische Darstellungen einer Spin-Flow-Necking Vorrichtung,
Fig. 10b bis 10d schematische Darstellungen einer Abstreckvorrichtung, welche eine rillenförmige Verengung bis zum offenen Dosenende abstreckbar macht.
FIG.1 zeigt einen Dosenkörper 1 mit einem zylindrischen Abschnitt 1a, einem verengten Halsteil 1b und mit einer Öffnung 1c an einem Ende der Dose. Zum Durchführen eines verengenden Verengen sieht das Zusammenwirken von Zugkräften mit einer gekrümmten Verformungsfläche Verformungsschrittes am offenen Ende des Dosenkörpers 1 wird ein ringförmiges Verformungswerkzeug 2 mit einer nach innen gerichteten Verformungsfläche 2a in Richtung der Dosenachse relativ zum Dosenkörper 1 bewegt. Der Querschnitt, bzw. Durchmesser der Verformungsfläche 2a nimmt entlang deren Achse gegen den Dosenkörper 1 hin zu, und ermöglicht somit eine Formveränderung hin zum gewünschten Halsteil. Anhand der rechten Seite der Fig. 1 wird ein Verengungsschritt beschrieben, bei dem mit einem Verformungswerkzeug unter Anwendung stauchender Stosskräfte 3 die Form des Halsteiles 1b verändert wird. Die stauchenden Stosskräfte 3 werden zwischen dem Verformungswerkzeug 2 und einer nicht eingezeichneten Halterung zum Halten des Dosenkörpers 1 beim geschlossenen Dosenende bzw. beim Dosenboden erzeugt und in die Dosenwand eingeleitet. Auf der linken Seite der Fig. 1 ist ein Verengungsschritt dargestellt, bei dem mit einem Verformungswerkzeug 2 unter Anwendung von Zugkräften 4, die in Dosen-Längsrichtung in die Dosenwand eingeleitet werden, eine Formveränderung erzielt wird. Die Unterschiede dieser beiden scheinbar gleichartigen Verformungsschritte werden anschiiessend anhand der Formänderung eines Volumenelementes und anhand der wesentlichen Unterschiede bei den während der Verformung auf das Volumenelement wirkenden Kräfte erläutert.
Bei der Verformung mit stauchenden Einziehringen bzw. Stosskräften 3 treten in Volumenelementen V der Wand des Dosenkörpers, die an den Verengungsbereich der Verformungsfläche 2a anliegen, resultierende Stauchkräfte auf, die im wesentlichen senkrecht zur Verformungsfläche 2a gegen das Doseninnere gerichtet sind. Diese resultierenden Stauchkräfte können, wie im rechten Kräftediagramm skizziert, in Komponenten 3a in
Richtung der Dosenachse a und in nicht dargestellte Komponenten radial nach innen zerlegt werden. Die Komponenten 3a sind beidseits gegen das strichliert eingezeichnete Volumenelement V gerichtet und erzeugen somit im Volumenelement V Druckkräfte. Weil sich der Umfang des Dosenkörpers 1 in einem Einziehring mit zunehmendem Stauchen verklei- nert, entstehen in der Dosenwand Umfangskräfte 3u die in Umfangsrichtung u beidseits gegen das strichliert eingezeichnete Volumenelement V gerichtet sind und im Volumenelement V ebenfalls Druckkräfte erzeugen. Durch die sowohl in Achsrichtung a als auch in Umfangsrichtung u auf das Volumenelement V gerichteten Kräfte wird die Ausdehnung des Volumenelementes V in diesen beiden Richtungen verkleinert. Bei gleich bleibendem Vo- lumen und an die Verformungsfläche anliegender Dosenwand muss sich also das Volumenelement V in radialer Richtung r nach innen ausdehnen, was im Halsteil 1 b zu einer druckgeprägten Erhöhung der Wandstärke des Dosenkörpers 1 führt. Ein ursprünglich würfelförmiges Volumenelement V1 wird durch die stauchende Verengung des Halsteils 1b zu einem Volumenelement V3 mit einer grösseren Ausdehnung in radialer Richtung r und verkleinerter Ausdehnung in Achsrichtung a und in Umfangsrichtung u. Diese Umformung erfolgt ausschliesslich über Druckkräfte und benötigt daher sehr grosse Stosskräften 3. Was insbesondere bei Dosenkörpern 1 aus Stahlblech nur mit äusserst aufwendigen Bearbeitungsvorrichtungen erzielbar ist.
Durch das Einbringen von Zugkräften 4 kann gemäss der linken Seite der Fig. 1 von der druckgeprägten Umformung gemäss dem Stande der Technik zu einer erfinderischen zuggeprägten Umformungsart gewechselt werden. Die für bleibende Umformungen benötigten Zugkräfte 4 sind kleiner als die bei druckgeprägten Umformungen benötigten Stosskräfte 3. Zum Beaufschlagen der Dosenwand mit Zugkräften wird im Bereich der Öffnung 1 c ein Zugelement 5 reibungs- und/oder formschlüssig, beispielsweise über eine Spannvorrichtung 6, mit dem Dosenkörper 1 verbunden. Die Zugkräfte 4 werden zwischen dem Zugelement 5 und dem Verformungswerkzeug 2 erzeugt. Bei der Verformung mit Zugkräften 4 treten in Volumenelementen V der Wand des Dosenkörpers 1 , die an den Verengungsbereich der Verformungsfläche 2a anliegen, resultierende Zugkräfte auf, die im wesentlichen entlang der Verformungsfläche 2a gerichtet sind. Diese resultierenden Zugkräfte können, wie im linken Kräftediagramm skizziert, in Komponenten 4a in Richtung der Dosenachse a und in nicht dargestellte Komponenten radial nach innen zerlegt werden. Die Komponenten 4a sind beidseits vom strichliert eingezeichnete Volumenelement V weg gerichtet. Auch beim Zie- hen des Dosenkörpers 1 in ein sich verjüngendes Verformungswerkzeug 2 entstehen bei an der Verformungsfläche anliegender Dosenwand in der Dosenwand Umfangskräfte 4u, die in Umfangsrichtung u beidseits gegen das strichliert eingezeichnete Volumenelement V gerichtet sind und im Volumenelement V Druckkräfte erzeugen, weil sich der Umfang des Dosenkörpers 1 im Verformungswerkzeug 2 mit zunehmendem Einzug verkleinern muss.
Durch die in Achsrichtung a vom Volumenelement V weggerichteten Kräfte und in Umfangsrichtung u auf das Volumenelement V gerichteten Kräfte wird die Ausdehnung des Volumenelementes V in der Umfangsrichtungen verkleinert und in Achsrichtung vergrössert. Die Veränderung in radialer Richtung hängt von der Wahl der Zugkräfte, des jeweiligen Ver- engungsgrades des Verformungswerkzeuges und der jeweiligen Materialeigenschaften ab. Um zu verhindern, dass sich Schwachstellen ausbilden, ist es zweckmässig, wenn sich das Volumenelement V in radialer Richtung r nicht oder nur wenig ausdehnt. Ein ursprünglich würfelförmiges Volumenelement V1 wird durch die Verengung des Halsteils 1b unter Anwendung von genügend grossen Zugkräften zu einem Volumenelement V4 mit einer grösseren Ausdehnung in axialer Richtung, verkleinerter Ausdehnung in Umfangsrichtung u und im wesentlichen unveränderter Ausdehnung in radialer Richtung r. Der Umfangs- druckanteil wird zumindest teilweise über Zugkräfte abgeleitet. Weil die Umformung über Zugkräfte erfolgt, werden daher kleinere Umformungskräfte benötigt als bei der stauchen- den Umfomung über Druckkräfte. Entsprechend kann somit zur Umformung über Zugkräfte eine weniger aufwendige Bearbeitungsvorrichtung eingesetzt werden.
Um die Zugkräfte unterhalb der Bruchgrenze umformungsaktiv einsetzen zu können, ist es zweckmässig dass die Umformungsfläche mittels einer Krümmung in Zugrichtung einen Bereich umfasst, an dem die Zugkraft in der Dosenwand lokal Spannungen über der Streckgrenze erzielbar macht. Dadurch kann lokal ein plastischer Fliesszustand erreicht werden. Solche plastischen Fliesszustände werden etwa beim Abstrecken von Scheiben aus Stahlblech zu Dosenkörpern erzielt, indem das Stahlblech um eine konvexe Krümmung gezogen wird. Es hat sich nun gezeigt, dass auch konkave Krümmungen der Verformungsfläche einen Bereich bereitstellen können, an dem die Zugkraft in der Dosenwand Spannungen über der Streckgrenze erzielbar macht. Dies liegt daran, dass die oben beschriebenen Druckkräfte in Umfangsrichtung, die sich aufgrund der Querschnittsverengung an der konkaven Verformungsfläche ergeben, auch bei grossen Zugkräften ein Anliegen des Halsteiles 1b an der Verformungsfläche gewährleisten. Weil kreisringförmige Abschnitte des Halsteiles 1b an den entsprechenden kreisringförmigen Abschnitten der Verformungsfläche anliegen und die Zugkräfte in der Dosenwand im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet sind, kann eine hohe Formstabilität der dünnen Dosenwand, bzw. das Nicht-Kollabieren unter hohen Zugkräften gewährleistet werden.
Um ein effizientes Ausformen des Halsteiles 1b zu erzielen, ist es gemäss einer ersten Ausführungsform zweckmässig, stauchende Verformungsschritte mit Verformungen unter Anwendung von Zugkräften zu kombinieren. Ein Teil der gewünschten Halsform soll mit wenigen Einziehringen angenähert ausgebildet werden. Es entstehen einzelne Schultern bei denen der Dosendurchmesser jeweils stufenweise verengt wird. Um diesen stufenförmigen Halsabschnitt in eine glatte Halsform umzuformen, wird der stufenförmige Halsabschnitt unter Anwendung von Zugkräften in ein Verformungswerkzeug eingezogen.
Fig. 2a zeigt einen Dosenkörper 1 dessen offenes Ende mit einem Einziehring 2' durch eine stauchende Bewegung verengt wurde. Der Übergang vom zylindrischen Dosen-Hauptbe- reich zum zylindrischen Dosen-Endbereich wird von einer ersten Schulter 1d gebildet, deren Form an die Verformungsfläche 2a des Einziehringes 2' angepasst ist. Um den Dosen-Endbereich weiter zu verengen, wird gemäss Fig. 2b ein weiterer Einziehring 2' über diesen Endbereich gestossen. Etwas über der ersten Schulter 1d entsteht eine zweite Schulter 1e. Gemäss Fig. 2c wird vor dem dritten Stauchnecken ein Mitnahmeelement 7 durch die Öffnung 1c ins Innere des Dosenkörpers 1 eingeführt. Anschiiessend wird der Dosen-Endbereich mit einem weiteren Einziehring 2' weiter verengt, so dass sich über der ersten und der zweiten Schulter 1d und 1e eine dritte Schulter 1f bildet. Gemäss Fig. 2d wird nach dem Entfernen des Einziehringes 2' der abgestufte Dosenhals in ein Verformungswerkzeug 2 mit einer konkaven Verformungsfläche 2a eingeführt. Das Mitnahmeelement 7 wird mit seinem freien Ende Dosenmaterial, das zwischen dem Mitnahmeelement 7 und einem zylindrischen Bereich des Verformungswerkzeuges 2 angeordnet ist, reibungsschlüssig mitnehmen und somit Zugkräfte in das Wandmatereial des Dosenkörpers 1 einleiten. Auf Fig. 2e ist links eine Situation während des Verformungsvorganges dargestellt. Die Schultern 1d, 1e und 1f sind bereits etwas abgeflacht. Rechts ist das Mitnahmeelement 7 so weit in das
Verformungswerkzeug 2 eingezogen, dass auch der abgestufte Halsbereich glatt an der Verformungsfläche 2a anliegt. Durch die Kombination von beispielsweise drei stauchenden Verformungsschritten mit einem Verformungsschritt unter Anwendung von Zugkräften, kann ein glatter Halsabschnitt bereitgestellt werden. Wenn der gleiche Halsabschnitt lediglich mit stauchenden Verformungsschritten ausgebildet werden müsste, so wären mehr
Bearbeitungsschritte und eine entsprechend aufwendigere Bearbeitungsvorrichtung nötig.
Im dargestellten Beispiel werden die Zugkräfte vom Mitnahmeelement 7 auf die Dosenwand zwischen dem stufenförmigen Halsabschnitt und der Öffnung 1c übertragen. Aufgrund dieser Zugkräfte werden die nach aussen vorstehenden Schultern 1d, 1e und 1f gegen die Verformungsfläche 2a gepresst. Bei den ringförmigen Kontaktstellen zwischen den Schultern 1d, 1e und 1f und der konkaven Verformungsfläche 2a treten hohe Reibungs- und Umformkräfte auf. In diesen höher beanspruchten Bereichen kann die Spannung über die Streckgrenze ansteigen und somit eine pastische Verformung angeregt werden. Während sich die Schultern 1d, 1e und 1f verflachen, gelangen auch ringförmige Bereiche zwischen den Schultern 1d, 1e und 1f an die Verformungsfläche 2a. Aufgrund des abnehmenden Querschnittes der Verformungsfläche 2a treten in diesen Bereichen ebenfalls erhöhte Reibungs- und Druckkräfte auf, so dass sich die plastische Verformung im wesentlichen über den gesamten Bereich der Verformungfläche ausdehnen kann. Dadurch kann gewähr- leistet werden, dass der bearbeitete Halsabschnitt mit im wesentlichen gleichmässiger Wandstärke glatt an der Verformungsfläche 2a anliegt.
Gemäss Fig. 2f wird ein weiterer Halsabschnitt wiederum mittels dreier stauchender Bear- beitungsschritte und einem Verformungsschritt unter Zugkräften ausgebildet. Es versteht sich von selbst, dass die Zahl der stauchenden Verformungen, die vor einer Verformung unter Zugkräften durchgeführt werden, an die jeweilige Situation angepasst werden kann. In den stauchenden Bearbeitungsschritten werden die auf der linken Seite der Fig. 2f dargestellten Schultern 1d', 1e' und 1f ausgebildet. Zum Verformen unter Zugkräften wird wie- derum ein Mitnahmeelement 7 in Reibungs- bzw. Klemmkontakt mit der Dosenwand durch das Verformungswerkzeug 2 gezogen, bis die Dosenwand dicht an der Verformungsfläche 2a anliegt. Zum Ausbilden des gesamten Halsteiles werden vorzugsweise zumindest zwei Sequenzen mit je mindestens einer, vorzugsweise aber drei bis fünf, stauchenden Verformungsschritten und je einem anschliessenden Verformungsschritt unter Anwen- düng von Zugkräften durchgeführt.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform bei der das offene Ende eines Dosenkörpers 1 von einer Spannvorrichtung 8 gehalten wird, wobei der, aufgrund einer Bearbeitung mit Einziehringen, stufenförmige Halsteil 1b in einem Verformungswerkzeug 2 aufgenommen ist. Zwischen der Spannvorrichtung 8 und einem Gestell 10 ist eine Zug- bzw. Hubvorrichtung 9 angeordnet. Durch eine genügend grosse Zugkraft kann gegebenenfalls direkt der gesamte stufenförmige Halsteil 1b in die vorgegebene Form gezogen werden. Am Gestell 10 ist auch das Verformungswerkzeug 2 und eine Zuführvorrichtung 11 angeordnet. Vor der Bearbeitung gelangt die Dose auf die Zuführvorrichtung 11 in deren unterer Stellung. Durch die Bewegung der Zuführvorrichtung 11 gegen das Verformungswerkzeug 2, gelangt das offene Dosenende in die Spannvorrichtung 8, wo es festgeklemmt und anschiiessend mit einer Zugkraft beaufschlagt wird.
Fig. 4a und Fig. 4b veranschaulichen eine Spin-flow-necking Vorrichtung mit einer Spann- Vorrichtung 8, die das offene Dosenende festklemmt. Der Halsansatz des Dosenkörpers 1 wird an einer Rückhalteeinrichtung 12 gehalten. Es versteht sich von selbst, dass der Dosenkörper 1 auch am zylindrischen Bereich, insbesondere im Bereich des geschlossenen Endes gehalten werden könnte. Eine nicht eingezeichnete Hubvorrichtung erzeugt zwischen der Spannvorrichtung 8 und der Rückhalteeinrichtung 12 Zugkräfte. Indem nun, wie bei den bekannten Spin-flow-necking-Verfahren und -Vorrichtungen, ein Verformungswerkzeug, vorzugsweise in der Form einer drehbar gelagerten Rolle13, um den Dosenkörper 1 bewegt und dabei im Halsbereich mit einer Verformungsfläche 13a gegen die Dosenwand gepresst wird, kann eine Verengung erzeugt werden. Beim Verengen wird eine Achse a1 mit der Rolle 13 mit abnehmendem Abstand um die Dosenachse a bewegt. Gegebenenfalls wird aber der Dosenkörper 1 um seine Achse a gedreht. Dadurch kann auf eine Bewegung der Achse a1 um die Achse a verzichtet werden. Ein bei den bekannten spin-flow-Verengungen entstehendes Vorausschieben eines Materialwulstes kann durch das Aufbringen der Zugkräfte über die Spannvorrichtung 8 vermindert bzw. verhindert werden. Die Zugkräfte führen im Kontaktbereich des Verformungswerkzeuges zu einer Spannung in der
Dosenwand, die über die Streckgrenze angehoben werden kann, so dass der Dosen- Wandbereich beim Verformungswerkzeug in einen plastischen Fliesszustand gelangt und die gewünschte Verformung erzielbar wird, ohne dass Wandmaterial von der Rolle 13 in der Form eines Materialwulstes weggeführt werden müsste.
Um eine definierte Halsform zu erzielen, wird durch die Spannvorrichtung 8 ein Abstützelement 14 im Dosenkörper 1 in Achsrichtung verschiebbar gehalten. Anfänglich ist die mitsamt Ihrer Drehachse um den Dosenkörper 1 bewegbare Rolle 13 einem Bereich des Abstützelementes 14 zugeordnet, der einen maximalen Durchmesser hat. Um die Dosenwand gegen das offene Ende des Dosenkörpers 1 hin mehr nach innen umformen zu können, wird sowohl die Rolle 13 als auch das Abstützelement 14 in Achsrichtung gegen das offene Dosenende hin bewegt, wobei aber die Bewegungsgeschwindigkeiten unterschiedlich gewählt sind. Dadurch presst die Rolle 13 mit abnehmender Distanz zum offenen Dosenende zunehmend gegen einen engeren Abschnitt des Abstützelentes 14. Am Ende des sich ver- engenden Halsabschnittes wird vorzugsweise ein zylindrischer Abschnitt ausgebildet, von dem sich dann die Dosenwand wieder gegen die Spannvorrichtung 8 aufweitet.
Die Fig. 5a, 5b, 5c und 5d zeigen eine spin-flow-artige Lösung, bei der das um den Dosenkörper drehende Verformungswerkzeug keine Rolle sondern ein Abrollring 15 ist, dessen Durchtrittsöffnung einen grösseren Durchmesser hat als der zu verformende Dosenkörper. Die Abrollringachse a1 des Abrollringes 15 wird um die Dosenachse a bewegt, wobei der Abstand der Abrollringachse a1 von der Dosenachse a während der Ausformung des Halsteiles 1b zunimmt. Gegebenenfalls wird aber der Dosenkörper 1 und der Abrollring 15 je um die eigene Achse gedreht. Dadurch kann auf eine Bewegung der Abrollringachse a1 um die Dosenachse a verzichtet werden. Im Doseninnern ist wiederum ein Abstützelement 14 angeordnet. Der Abrollring 15 bildet mit seiner Durchtrittsöffnung 15a eine Verformungsfläche 15a' in der Form einer ringförmigen Innenfläche mit einer Schnittform, die zumindest zwei Teilbereichen umfasst. In einem ersten bzw. oberen Teilbereich ist eine gegen das offene Dosenende hin sich aufweitende erste Teilfläche 15b ausgebildet. In einem zweiten bzw. unteren Teilbereich ist eine gegen das geschlossene Dosenende hin sich aufweitende zweite Teilfläche 15c ausgebildet. Die erste Teilfläche 15b ist an eine entsprechend ausgerichtete Gegenfläche bzw. Abstützfläche 14b des Abstützelementes 14 angepasst. Wenn nun bei drehendem Abroliring 15 der vorstehende Übergangsbereich 15d zwischen der ersten und zweiten Teilfläche 15b, 15c als Verformungsfläche gegen die Dosenwand und das dahinter liegende Abstützelement 14 gepresst wird, so kann dort eine plastische Verformung erzielt werden, wobei sich der Verformungsbereich durch die Bewegung des Abrollringes 15 um den Dosenkörper dreht.
Die für die erfinderische Verformung nötigen Zugkräfte werden vorzugsweise über das Zusammenwirken der ersten Teilfläche 15b mit der Abstützfläche 14b erzielt, indem die Dosenwand zwischen diesen beiden Flächen 15b, 14b jeweils im Bearbeitungsbereich reibungsschlüssig festgeklemmt wird und das Abstützelement 14 sowie der Abrollring 15 vom geschlossenen Dosenende wegbewegt, bzw. mit einer Zugkraft beaufschlagt wird. Gleich- zeitig muss der Dosenkörper 1 von einer Haltevorrichtung relativ zum Abstützelement 14 und zum Abrollring 15 gehalten werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Dosenboden von einem Stössel 16 in einer Halterung 17 gehalten. Damit eine zunehmende Verengung erzielt werden kann, muss sich das Abstützelement 14 während der Bewegung des Abrollringes 15 um den Dosenkörper 1 etwas schneller vom geschlossenen Dosenende wegbewegen als der Abrollring 15. Die Zugkräfte führen im Kontaktbereich des Verformungswerkzeuges in der Form des Abrollringes 15, also beim vorstehenden Übergangsbereich 15d, zu einer Spannung in der Dosenwand, die über die Streckgrenze angehoben werden kann, so dass der Dosen-Wandbereich beim Verformungswerkzeug in einen plastischen Fliesszustand gelangt und die gewünschte Verformung erzielbar wird, ohne dass Wandmaterial vom Abrollring 15 in der Form eines Materialwulstes weggeführt werden müsste.
Um zu verhindern, dass sich der bereits ausgebildete Halsabschnitt durch die Zugkräfte unerwünscht weiter verformt, ist es gegebenenfalls zweckmässig das Doseninnere mit einem Druckfluid unter genügend hohem Druck zu beaufschlagen. Die Fluid-Zu- und gegebenenfalls Abführleitungen führen vorzugsweise durch den Stössel 16. Anstelle des Druck- fluides kann auch eine vom Stössel 16 oder vom Abstützelement ausgehende Formstützvorrichtung vorgesehen werden, die zur Entnahme durch den verengten Halsteil radial ein- ziehbar ist. Insbesondere könnte diese Formstützvorrichtung gegebenenfalls einen mit Druckfluid beaufschlagbaren Abstützbalg oder- ballon umfassen, dessen Druchmesser zum Entnehmen durch einen Druckabbau reduzierbar ist.
Fig. 6 zeigt ein Detail aus der Fig. 5b. Weil die Teilfläche 15b und die Gegenfläche bzw. Abstützfläche 14b gleich ausgerichtete Schnittlinien haben, können sie auch bei einer Relativbewegung in Richtung der Dosenachse zwischen dem Abstützelement 14 bzw. der Abstützfläche 14a und dem Abrollring 15 einen definierten Klemmabstand beibehalten. Dazu muss aber die Drehbewegung des Abrollringes (15), bzw. die Abstandsänderung zwischen der Werkzeug- und der Dosenachse, mit der Relativbewegung koordiniert verlaufen. Weil die Zugspannungen in der Dosenwand beim Übergangsbereich 15d am höchsten sind, kann dort der für die Verformung erwünschte Übergang in ein plastisches Fliessen gewährleistet werden. Die Zugkräfte gehen vorzugsweise vom Zusammenwirken des erwähnten Klemmbereiches mit einer Spann- oder Rückhaltevorrichtung, insbesondere mit dem Stössel 16, aus.
Die in den Fig. 4a,b und 5a-d beschriebenen Ausführungsformen gehen davon aus, dass während der Verengung immer Zugkräfte bereitgestellt werden sollen. Weil aber mit dem bekannten Spin-Flow-Necking Verfahren bei kleinen Verengungen, insbesondere wenn lediglich eine Rille bzw. ein Vertiefungsring ausgebildet werden muss, keine Probleme mit dem vorauszuschiebenden Materialwulst auftreten, wird gemäss einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, einen herkömmlichen Spin-Flow Schritt mit einem anschliessen- den Verformungsschritt unter Zug zu kombinieren.
Fig. 7a und 7b veranschaulichen einen herkömmlichen Spin-Flow Schritt bei dem am Do- senkörper 1 mit einer Formrolle 20 und einer ersten sowie einer zweiten Stützrolle 21 , 22 eine nach innen ausgebildete Rille 23, bzw. ein Vertiefungsring mit kleinerem Durchmesser, im Bereich des auszubildenden Halsteiles geformt wird. Die Formrolle 20 ist um eine From- rollenachse a2 drehbar gelagert. Die Stützrollen 21, 22 sind um eine Stützrollenachse a3 drehbar gelagert. Die Formrolle 20 drückt die Dosenwand mit einer Pressfläche 20a gegen die erste Stützrolle 21. Dabei gelangt eine erste Schrägfiäche 20b der Formrolle 20 über die Dosenwand in Verschiebungskontakt mit einer zweiten Schrägfläche 21a der ersten Stützrolle 21. Weil die Formrolle 20 radial gegen die Dosenachse a gedrückt wird und sie in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist, bewegt sie sich im Verschiebungskontakt mit der zweiten Schrägfläche 21a gegen die zweite Stützrolle 22. Dazu muss die erste Stützrolle 21 in Achsrichtung unbeweglich angeordnet sein. Bei der weiteren Bewegung der Formrolle 20 radial gegen die Dosenachse a wird die zweite Stützrolle aufgrund des Verschiebungskontaktes zwischen einer dritten Schrägfläche 22a der zweiten Stützrolle 22 und einer vierten Schrägfläche 20c der Formrolle 20 in Achsrichtung von der ersten Stützrolle 21 wegge- drückt. Dazu ist die zweite Stützrolle 22 in Achsrichtung verschiebbar gelagert und über eine nicht dargestellte Federeinrichtung mit der ersten Stützrolle 21 verbunden. Es versteht sich von selbst, dass beim Spin-Flow-Necking Schritt der Dosenkörper 1 um die Dosenachse a gedreht wird und die Rollen 20, 21 und 22 entsprechend mitdrehen.
Fig. 8a zeigt einen Dosenkörper 1 mit einer Rille 23, die lediglich so tief und breit ausgebildet ist, wie es mit dem anhand der Fig. 7a und 7b beschriebenen Spin-Flow-Necking Verfahren ohne Faltenbildung in der Dosenwand möglich ist. Um einen nicht verengten Endbereich 24 ohne Faltenbildung zu verengen, wird ein Verfahrensschritt durchgeführt bei dem während der Verengung mit einer Verformungsfläche in der Dosenwand bei der Verfor- mungsfläche Zugkräfte erzeugt werden. Anschiiessend werden verschieden Vorrichtungen beschrieben, mit denen eine Verengung unter Anwendung von Zugkräften erzielt werden kann.
Fig. 8b zeigt eine Lösung, bei der die Formrolle 20 zweiteilig ausgeführt ist. Eine erste Teil- rolle 25 umfasst einen Teil der Pressfläche 20a und die erste Schrägfläche 20b. Eine zweite Teilrolle 26 umfasst einen Teil der Pressfläche 20a und die vierte Schrägfläche 20c. Zum Ausbilden der Rille 23 werden die beiden Teilrollen 25, 26 zusammen wie die Formrolle 20 gemäss Fig. 7a und 7b eingesetzt. Die beiden Teilrollen 25, 26 sind über eine Abstandsverstellvorrichtung 27, vorzugsweise eine hydraulische Versteilvorrichtung, miteinander ver- bunden und um die Formrollenachse a2 drehbar gelagert. Die Abstandsverstellvorrichtung 27 macht nun während der Verengung des Endbereichs 24 mit der zweiten Teilrolle 26 und der zweiten Stützrolle 22, sowie der ersten Teilrolle 25 und der ersten Stützrolle 21 in der Dosenwand beim Bereich, der verengt wird, eine Zugkraft erzielbar. Weil die erste Stützrolle 21 in Achsrichtung festgehalten wird, bleibt auch die über die Dosenwand daran anstehende erste Teilrolle 25 in Achsrichtung am gleichen Ort. Bei der, von der Abstandsverstellvorrichtung 27 durch eine Verschiebungskraft 27a erzeugten, Erhöhung des Abstandes zwischen den beiden Teilrollen 25, 26 muss sich also die zweite Teilrolle 26 zusammen mit der über die Dosenwand daran anliegenden zweiten Stützrolle 22 gegen das offene Ende des Dosenkörpers bewegen. Um den Endbereich 24 entlang des gesamten Umfangs zu verengen wird der Dosenkörper 1 in einer Aufnahme 32 um die Dosenachse a gedreht. Die Rollen 25, 26, 21 ,22 drehen dabei passiv oder gegebenenfalls auch aktiv mit.
Es handelt sich bei diesem Verengungsvorgang um einen Spin-Flow-Abstreck-Vorgang. Das Wandmaterial wird im Kontaktbereich der Rollen 22 und 26 mittels Zugkräften um einen Abstreckbereich 28 gezogen. Der Abstreckbereich 28 wird von einem gekrümmten Übergangsbereich von der vierten Schrägfläche 20c zur Pressfläche 20a gebildet. Weil die Dosenwand im Kontaktbereich des Verschiebungskontaktes also zwischen der vierten und der dritten Pressfläche 20c und 22a sowie zwischen der ersten und zweiten Pressfläche 20b und 21 a festgeklemmt ist, kann durch das Auseinanderbewegen der Teilrollen 25, 26 von der Abstandsverstellvorrichtung 27 eine Zugspannung im Bereich zwischen diesen beiden Rollenpaaren erzielt werden. Wie vorne beschrieben, wird dadurch gewährleistet, dass sich die Volumenelemente beim Verengen des Dosen Querschnittes gemäss einer zuggeprägten Umformungsart umformen. Bei der Verformung mit Zugkräften treten in Volu- menelementen der Wand des Dosenkörpers 1 , die an den Verengungsbereich der Verformungsfläche anliegen, resultierende Zugkräfte auf, die im wesentlichen entlang der Verformungsfläche gerichtet sind und ein Strecken des Volumenelementes erzielen, bzw. eine bei druckgeprägten Verformungen auftretende Erhöhung der Wandstärke verhindern. Damit sich im Verengungsbereich zwischen der dritten und vierten Schrägfläche 22a und 20c keine Falten bilden, wird die zweite Stützrolle 22 von einer Anpresseinrichtung 29 gegen die zweite Teilrolle 26 bzw. gegen die erste Stützrolle 21 gedrückt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Anpresseinrichtung 29 um die Stützrollenachse a3 drehbar gelagert und umfasst einen Haltestab 30 der mit der ersten Stützrolle 21 verbunden ist und an dem die zweite Stützrolle verschiebbar geführt ist, wobei eine Feder 31 die zweite Stützrolle 22 ge- gen die erste drückt. Die Abstandsverstellvorrichtung bewegt das eine Rollenpaar 26, 22 soweit vom anderen Rollenpaar 25, 21 weg, bis sich, wie in Fig. 8c dargestellt, der verengte Bereich zum offenen Dosenende erstreckt. Wenn ausgehend von einem Dosendurchmesser von 53mm eine Verengung auf einen Durchmesser von 25mm erzielt werden muss, so wird dies vorzugsweise mit zwei Verengungsstufen gemacht. Mit der ersten Verengung gemäss den Fig. 8a bis 8c wird eine Reduktion auf einen Durchmesser von beispielsweise 38mm erzielt. Anschiiessend wird ge- mäss den Fig. 8d und 8e eine Rille 23' ausgebildet. Falls die Rille 23' genügt, um den gewünschten Dosenabschluss auszubilden, so wird der Endbereich 24' abgetrennt. Gegebenenfalls wird gemäss der Fig. 8f der Endbereich 24 auf den Innendurchmesser der Rille 23' verengt. Zum Durchführen der zweiten Verengung werden Rollen 21', 22', 25' und 26' verwendet. Damit eine gewünschte Halsform bereitgestellt werden kann, müssen die ersten Schrägflächen 20b bzw. 20b' und die zweiten Schrägflächen 21a, 21a' entsprechend der gewünschten Form ausgebildet werden.
Fig. 9 zeigt eine weitere Vorrichtung, mit der eine Verengung unter Anwendung von Zugkräften erzielt werden kann. Diese Vorrichtung ist analog aufgebaut zur Lösung gemäss Fig. 8b, umfasst aber anstelle der Teilrollen 25, 26 einen ersten und einen zweiten Formring 33 und 34. Die Formringe 33 und 34 wirken mit ihren Innenflächen mit den Stützrollen 21 und 22 zusammen. Weil die Innenflächenflächen der Formringe 33, 34 in Umfangsrichtung gleich gekrümmt sind, wie die Aussenflächen der Stützrollen 21 und 22, ist die Klemmwirkung an der Dosenwand erhöht, was das Erzielen der gewünschten Zugkraft im Dosen- wandbereich, der mit den Formringen 33, 34 und Stützrollen 21, 22 in Kontakt ist, verbessert. Um die Zugkräfte bereitstellen zu können, ist zwischen den beiden Formringen 33, 34 eine Abstandsverstellvorrichtung 27', vorzugsweise mit zwei Hydraulikzylindern angeordnet. Die Formringe 33, 34 sind mit einer gemeinsame Welle 35 verbunden und über diese Welle 35 drehbar gelagert. Das Wandmaterial wird in einem Kontaktbereich des Formringes 34 und der zweiten Stützrolle 22 unter Zug um einen Abstreckbereich 28' bewegt. Der Abstreckbereich 28' wird von einem gekrümmten Übergangsbereich von der vierten Schrägfläche 20c zur Pressfläche 20a gebildet.
Fig. 10b, 10c und 10d zeigen eine weitere Vorrichtung, mit der eine Verengung unter An- wendung von Zugkräften erzielt werden kann. Gemäss Fig. 10a wird zuerst mit einem Spin- Flow-Schritt eine nach innen ausgeformte Rille 23 ausgebildet. Anschiiessend wird diese Rille 23 von einer Abstreckvorrichtung 39 unter Anwendung von Zugkräften bis zum offenen Dosenende abgestreckt. Für das Abstrecken umfasst die Abstreckvorrichtung 39 zwei Abstützhalbringe 36, zwei Abstreckhalbringe 37 und ein Abstreckinnenteil 38. Gemäss Fig. 10b wird das offene Dosenende in die Abstreckvorrichtung 39 eingeführt, während die Abstützhalbringe 36 und die Abstreckhalbringe 37 radial nach aussen verschoben sind. In der dargestellten Ausführungsform wird die Abstreckvorrichtung 39 mit einem Haltestab 41 auf das offene Dosenende bewegt. Am Haltestab 41 ist ein erstes Tragelement 40 befestigt an dem die Abstreckhalbringe 37 radial zur Dosenachse a beweglich gelagert sind. Um die Abstreckhalbringe 37 zwischen je einer äusseren und einer inneren Endlage bewegen zu können, ist eine erste Radialbetätigung 42, vorzugsweise mit mindestens einem Betätigungszylinder, vorgesehen.
Wenn die Abstreckhalbringe 37 gemäss Fig. 10c in der inneren Endlage sind, so liegt je eine Verengungsfläche 37a beider Abstreckhalbringe 37 an der, dem offenen Dosenende zugewandten, ersten Schulter der Rille 23 an. Dem im wesentlichen zylindrischen Vertiefungsbereich der Rille 23 ist je eine Formfläche 37b beider Abstreckhalbringe 37 zugeordnet. Im Doseninneren liegt eine passende Innenteil-Schrägfläche 38a des Abstreckinnen- teils 38 an der ersten Schulter der Rille 23 und somit indirekt an der Verengungsfläche 37a an. Gegebenenfalls erstreckt sich das Abstreckinnenteil 38 mit einer zylindrischen Stützfläche 38b soweit in das Innere des Dosenkörpers 1 , dass während des Abstreckschrittes der gesamte abgestreckte Bereich von der Stützfläche 38b abgestützt wird. Die Abstützhalbringe 36 werden an die zweite Schulter der Rille 23 angelegt, indem sie radial zur Do- senachse a nach innen bewegt werden. Die radiale Bewegung nach innen könnte von der ersten Radialbetätigung 42 erzielt werden. In der dargestellten Ausführungsform ist dazu aber eine zweite Radialbetätigung 43 vorgesehen, wobei die Führung der Abstützhalbringe 36 an einem zweiten Tragelement 44 erfolgt. Das zweite Tragelement 44 ist über eine Abstreckbetätigung 45, vorzugsweise über zwei Hydraulikzylinder, mit dem ersten Tragele- ment 40 verbunden.
Wenn nun die Abstützhalbringe 36 und die Abstreckhalbringe 37 an der Rille 23 anliegen, kann mit der Abstreckbetätigung 45 der Abstand zwischen den Abstützhalbringen 36 und den Abstreckhalbringen 37 erhöht werden. Dabei werden Zugkräfte in die Dosenwand ein- geleitet und die Dosenwand zwischen den Verengungsflächen 37a und der Innenteil- Schrägfläche 38a verengt. Um beim Verengen eine Faltenbildung zu verhindern, wird die Verengung unterhalb einer kritischen Durchmesserreduktion gewählt und vorzugsweise mittels einer Pressvorrichtung 46 eine Presskraft zwischen den Verengungsflächen 37a und der Innenteil-Schrägfläche 38a bereitgestellt. Das Wandmaterial wird im Kontaktbereich der Abstreckhalbringe 37 und des Abstreckinnenteils 38 mittels Zugkräften um einen Abstreckbereich 28" gezogen. Der Abstreckbereich 28" wird von einem gekrümmten Übergangsbereich von der Verengungsfläche 37a zur Formfläche 37b gebildet. Das Zusammenwirken der Zugkräfte mit dem Abstreckbereich 28" ermöglicht gemäss Fig. 10d einen Abstreckvor- gang bei dem die Dosenwand von der Rille 23 bis zum offenen Dosenende ohne Faltenbildung auf den Durchmesser der Rille 23 verengt werden kann. Nach dem Abstrecken kann die Abstreckvorrichtung 39 vom Dosenkörper 1 wegbewegt werden.
Versuche haben gezeigt, dass das Dosenmaterial nach einem ersten Abstreckvorgang nur wenig härter ist und dass daher ein zweiter Verengungsschritt mit dem Ausbilden einer Rille 23 und anschliessendem Abstrecken problemlos durchgeführt werden kann. Die weiteren Verengungsschritte führen im wesentlichen zu keiner weiteren Materialverhärtung, so dass mehrere Verengungsschritte mit Rillenbildung und Abstrecken nacheinander ausgeführt werden können. Mit den nacheinander durchgeführten Verengungsschritten, die jeweils zu- mindest während eines Teilschrittes einen Dosenwandbereich unter Zug um eine Verformungsfläche bewegen, können zylindrische Dosenkörper, vorzugsweise aus Stahlblech und insbesondere mit Dekorfolien, am offenen Ende verengt werden, ohne dass der Dosenkörper und/oder die gegebenenfalls vorgesehene Dekorfolie beschädigt wird. Dabei muss lediglich die Verengung der einzelnen Verengungsschritte genügend klein gewählt werden. Bei kleinen Verengungsschritten müssen für eine grosse Gesamtverengung entsprechend viele Verengungsschritte nacheinander durchgeführt werden. Die erfindungsgemässe Lösung kann somit für alle Dosendurchmesser und unabhängig davon, wie der Dosenkörper hergestellt wurde, eingesetzt werden.
Es versteht sich von selbst, dass die beschriebenen Verengungsverfahren und Verengungsvorrichtungen auch in anderen Kombinationen eingesetzt werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ausbilden eines Halsteiles (1b) am offenen Ende eines zylindrischen Dosenkörpers (1), bei welchem Verfahren zumindest ein Verengungsschritt durchge- führt wird, bei dem zumindest ein Teilbereich einer Verformungsfläche (2a, 13a,
15a',28, 28', 28") eines Verformungswerkzeuges (2, 13, 15, 26, 34, 37) in verformenden Kontakt zum Dosenkörper (1) gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass während zumindest eines der Verengungsschritte Zugkräfte in Richtung der Dosenachse (a) in die Dosenwand eingeleitet werden, wobei die Zugkräfte in der Dosenwand mit dem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) so zusammenwirken, dass sich Volumenelemente des umzuformenden Dosenwandbereiches zumindest teilweise in Achsrichtung ausdehnen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungsfläche (2a, 13a, 15a',28, 28', 28") gekrümmt ist und das Wandmaterial des Dosenkörpers (1) beim Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) unter Zug zumindest an einem in Achsrichtung gekrümmten Teilbereich der Verformungsfläche (2a, 13a, 15a',28, 28', 28") geführt wird, wobei das Wandmaterial des Dosenkörpers (1) beim gekrümmten Teilbereich aufgrund erhöhter innerer Kräfte in einen plastischen bzw. verformbaren Zustand gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem zumindest einen Verengungsschritt unter Anwendung von Zugkräften zumindest ein stauchender oder ein Spin-Flow Verformungsschritt mit einem Einziehring (2'), bzw. einer Spin-Flow-Formrolle (20) oder einem Spin-Flow-Formring (34) durchgeführt wird, welcher Verformungsschritt eine Verengung beim offenen Dosenende erzielbar macht, und der zumindest eine Verengungsschritt unter Anwendung von Zugkräften die Zugkräfte zwischen dem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) und einer Spannvorrichtung (8) beim offenen Dosenende, einem die Dosenwand reibungsschlüssig mitnehmenden Mitnahmeelement (7), oder einem Abstützelement
(12, 16, 25, 33, 36) erzeugt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Bearbeitungsschritte mit je mindestens einem stauchenden oder einem Spin-Flow Verformungsschritt und je einem anschliessenden Verengungsschritt unter Anwendung von Zugkräften durchgeführt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen eines Verengungsschrittes unter Anwendung von Zugkräften die Verformungsfläche (13a, 15a',28, 28', 28") relativ zum geschlossenen Ende des Dosenkörpers in Richtung der Dosenachse (a) und gegebenenfalls auch senkrecht dazu, bewegt wird, wobei die Verformungsfläche (13a, 15a',28, 28', 28") als ringförmige Aussen- oder Innenfläche um eine Werkzeugachse (a1 , a2, a) ausgebildet ist, wel- ehe Werkzeugachse (a1 , a2, a) im wesentlichen parallel zur Dosenachse (a) verläuft.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützelement (14) in Achsrichtung gegen das offene Dosenende hin bewegt wird und dabei eine der be- wegten Verformungsfläche (13a, 15a ') zugeordnete Abstützfläche (14b) bereitstellt, wobei die Bewegungen des Abstützelementes (14) und der Verformungsfläche (13a, 15a'), sowie die Ausbildung der Abstützfläche (14b) so gewählt sind, dass die Verformungsfläche (13a, 15a') mit abnehmender Distanz zum offenen Dosenende zunehmend gegen einen engeren Abschnitt des Abstützelemtes (14) drückt.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkräfte zwischen einer Halterung des Dosenkörpers (1) und einer Spannvorrichtung (6, 8) beim offenen Dosenende oder einem Klemmbereich bei dem die Dosenwand zwischen der bewegten Verformungsfläche (13a, 15a ') und der Abstützfläche (14b) reibungsschlüssig gehalten ist, erzeugt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Durchführen eines Verengungsschrittes unter Anwendung von Zugkräften der Abstand zwischen einem Rückhalteelement (25, 33, 36) und der Verformungsfläche (13a, 15a',28, 28', 28") unter Kraftaufwand erhöht wird, wobei das Rückhalteelement (25, 33, 36) und die
Verformungsfläche (13a, 15a',28, 28', 28") je an einander gegenüberliegenden Schultern einer Rille (23) in der Dosenwand anliegen und vorzugsweise der Dosenkörper (1), das Rückhalteelement (25, 33) und die Verformungsfläche (13a, 15a',28, 28') um ihre jeweilige Achse (a, a2) gedreht werden.
9. Vorrichtung zum Ausbilden eines Halsteiles (1b) am offenen Ende eines zylindrischen Dosenkörpers (1), mit mindestens einer Verengungseinrichtung, die zumindest ein Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37), mit einer Verformungsfläche (2a, 13a, 15a',28, 28', 28") und einer Haltevorrichtung (12, 16, 17, 25, 33, 36) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Verengungseinrichtungen eine Kraft- beaufschlagungs-Einrichtung (5, 9, 27, 27', 45) zum Beaufschlagen der Dosenwand mit Zugkräften (4) in Richtung der Dosenachse (a) umfasst, wobei die Kraftbeauf- schlagungs-Einrichtung (5, 9, 27, 27', 45) im Bereich des offenen Dosenendes zwi- ' sehen der Verformungsfläche (2a, 13a, 15a',28, 28', 28") und der Haltevorrichtung (12,
16, 17, 25, 33, 36) Kräfte erzielbar macht, die form- oder reibungsschlüssig an die Dosenwand übertragbar sind, so dass sich beim Bearbeiten des Halsteiles (1b) mit dem Verformungswerkzeug (2, 13, 15, 26, 34, 37) Volumenelemente des umzuformenden Dosenwandbereiches zumindest teilweise in Achsrichtung ausdehnen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine weitere Verengungseinrichtung mit einem Einziehring (2') zum Durchführen eines stauchenden Verformungsschrittes oder eine Spin-Flow-Necking-Einrichtung (20-22) zum Ausbilden einer Rille (23) angeordnet ist, welcher ein Dosenkörper vor der Bearbeitung durch die mindestens eine Verengungseinrichtung mit einer
Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (5, 9, 27, 27', 45) zuführbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Verengungseinrichtung mit der Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (5, 9) ein Verformungswerkzeug (2) mit einer Verformungsfläche (2a) in der Form einer ringförmig, geschlossenen Innenfläche mit einer in Achsrichtung konkaven Form und die Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (5, 9) eine Spannvorrichtung (8) zum Halten des offenen Dosenendes oder ein, sich in einen zylindrischen Bereich des Verformungswerkzeuges (2) erstreckendes, die Dosenwand reibungsschlüssig mitneh- mendes, Mitnahmeelement (7) umfasst.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der mindestens einen Verengungseinrichtung mit der Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (27, 27) der Haltevorrichtung (25, 33) eine erste Stützrolle (21) und der Verformungsfläche (28, 28') eine zweite Stützrolle (22) zugeordnet ist, wobei die beiden Stützrollen (21, 22) bei der Bearbeitung eines Dosenkörpers (1) in dessen Inneren angeordnet sind und die erste Stützrolle (21) in Achsrichtung festhaltbar sowie die zweite Stützrolle (22) von einer Anpresseinrichtung (29) in Achsrichtung gegen die Verformungsfläche (28, 28', 28") pressbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verengungseinrichtung mit der Kraftbeaufschlagungs-Einrichtung (27, 27', 45) der Verformungsfläche (28") ein Abstreckinnenteil (38) zugeordnet ist, welches bei der Bear- beitung eines Dosenkörpers (1) in dessen Inneren angeordnet ist und vorzugsweise von einer Pressvorrichtung (46) gegen die Verformungsfläche (28") pressbar ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungsfläche (13a, 15a') als ringförmige Aussen- oder Innenfläche um eine Werkzeug- achse (a1) ausgebildet ist, welche Werkzeugachse (a1) im wesentlichen parallel zur
Dosenachse (a) verläuft und von einer Bewegungsvorrichtung um die Dosenachse (a) und in Richtung der Dosenachse (a) bewegbar ist, wobei ein die Verformung erzeugender Kontaktbereich der Verformungsfläche (13a, 15a') quer zur Dosenachse (a) sowie in Richtung der Dosenachse (a) bewegbar ist, so dass die gewünschte Halsform ausgebildet werden kann.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungsfläche (13a, 15a') ein Abstützelement (14) zugeordnet ist, das während der Bearbeitung im Doseninneren in Achsrichtung gegen das offene Dosenende hin bewegbar ist und dabei eine dem bewegten Kontaktbereich zugeordnete Abstützfläche (14a) bereitstellt, wobei die Bewegungen des Abstützelementes (14) und des Verformungswerkzeuges (13, 15), sowie die Ausbildung der Abstützfläche (14a) so gewählt sind, dass die Verformungsfläche (13a, 15a') mit abnehmender Distanz zum offenen Dosenende zunehmend gegen einen engeren Abschnitt des Abstützelemtes (14) drückt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bereitstellen der Zugkräfte eine Halterung (12, 16, 17) zum Halten des Dosenkörpers (1) und eine Spannvorrichtung (8) zum Halten des offenen Dosenende oder eine Klemmanordnung, welche die Dosenwand zwischen der bewegten Verformungsfläche (13a, 15a') und der Abstützfläche (14a) reibungsschlüssig haltbar macht, vorgesehen sind.
17. Dose mit einem Halsteil am offenen Ende eines zylindrischen Dosenkörpers (1) herge- stellt nach einem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Wandstärke im Halsbereich und der Wandstärke im zylindrischen Bereich maximal 80% des Verhältnis zwischen dem Durchmesser im zylindrischen Bereich und dem Durchmesser im Halsbereich beträgt, vorzugsweise aber die Wandstärke im Halsbereich und die Wandstärke im zylindri- sehen Bereich im wesentlichen gleich gross sind, wobei die reduzierte Zunahme, oder gegebenenfalls Abnahme, der Wandstärke beim Ausbilden des Halsteiles durch die zumindest bei einem Verformungsschritt eingesetzte Zugkraft erzielt wird.
18. Dose nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke im Hals- bereich kleiner ist als die Wandstärke im zylindrischen Bereich.
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