DE2941155C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2.

Die DE-PS 2 24 067 beschreibt eine gattungsgemäße Presse zur Herstellung der Falzverbindung zwischen dem Boden und der Zarge von Blechgefäßen. Dieses Umbördeln erfolgt in zwei Stufen, wobei in der ersten Stufe der dem Boden abgewandte Öffnungsrand des auf dem Falzdorn aufgezogenen Gefäßmantels starr abgestützt ist. Um eine Beschädigung des Öffnungs­ randes während der zweiten Bördelstufe zu vermeiden, wird der Falz­ dorn von der Mitte her angehoben, so daß beim Zudrücken des Falzes die untere Öffnungskante des Mantels keinen Widerstand findet und frei am Dorn niedergeht, wodurch eine Stauchung vermieden wird. Die notwen­ dige Bearbeitung des Öffnungsrandes kann mit diesem Falzgesenk nicht durchgeführt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einer Presse in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Ein­ bördeln des Bodens den Öffnungsrand einzurollen, so daß anschließend der Dosenkörper fertig und zum Aufsetzen des Deckels bereit ist.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.

Hierdurch wird es möglich, die beiden Arbeitsgänge an den beiden Öffnungs­ rändern des Mantels in einer Aufspannung durchzuführen, ohne daß es erforderlich wäre, das Werkstück von einer Bearbeitungsstation nach einer anderen zu überführen, bevor der nächste Arbeitsgang stattfinden kann.

Gemäß der Erfindung werden die beiden bisher getrennt durchgeführten Arbeitsgänge, nämlich einen Boden durch Aufbördeln in Verriegelungs­ eingriff mit einem Rand eines Gefäßmantels zu bringen, und anderer­ seits das Einrollen eines zylindrischen Endabschnitts zu bewirken, um die scharfe Kante am Deckelaufsatzende abzurunden, gleichzeitig bewirkt. Diese beiden Bearbeitungsgänge können dadurch gleichzeitig durchgeführt werden, daß die Seitenwand wenigstens soweit festgeklemmt wird, daß die unterschiedlichen, auf beiden Seiten wirkenden Kräfte keine Verschiebekomponente auf den Mantel ausüben.

Es ist aus der DE-AS 23 21 624 und der CH-PS 5 85 593 zwar bereits be­ kannt, die Seitenwand eines Behälters bei der Bearbeitung von innen her durch einen radial spreizbaren Dorn abzustützen. Aber auch hier erfolgt jeweils nur ein Arbeitsgang an einem der Seitenränder.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung gemäß Anspruch 2 ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 5.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Aus­ führungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer aus Unterteil und Deckel bestehenden Blechbüchse;

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Teilschnitt der Blechbüchse gemäß Fig. 1 nach der Linie A-A′, wobei eine gleiche Büchse strichliert darüber gestapelt angeordnet ist;

Fig. 3 perspektivische Ansichten, welche verschiedene Herstellungsstufen erkennen lassen;

Fig. 4 eine Grundrißansicht eines Bodenteilwerkzeugs zum Einsetzen in eine Bodenwand in einer Seiten­ wand der Büchse gemäß Fig. 1 und 2;

Fig. 5 eine Schnittansicht des Bodenteilwerkzeugs nach Fig. 4, geschnitten nach der Linie B-B′ und eines Deckelwerkzeugs, ebenfalls im Schnitt gezeichnet. Die Werkzeuge sind dabei offen und der Kern ist zurückgezogen;

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Schnittansicht mit eingeführtem Kern, der die vorgeformte rohrförmige Seitenwand erfaßt;

Fig. 7 eine Ansicht des Werkzeugs während des Aufsetzens;

Fig. 8 eine Ansicht der Werkzeuge nach der Umbördelung;

Fig. 9 eine abgewandelte Ausführung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Blechbüchse 1 dargestellt, die einen Korpus 2 und einen Klemmdeckel 3 aufweist. Die Büchse 1 ist in einer Lage dargestellt, in der ein Dichtungsband 4 gerade entfernt wird, welches die Verbindung zwischen Deckel 3 und Korpus 2 abdichtet. Ein solches Dichtband 4 ist zweckmäßig, um den Inhalt von beispielsweise Kekse und Biskuits trocken zu halten.

Der Deckel 3 ist aus einem Zinnblech ausgestanzt und weist einen Mittelteil 5, eine Umfangsstapelwand 6 und anschließend hieran einen Rand 7 auf, der die Stapelwand 6 umgibt und außer­ dem ist von diesem Rand 7 der Deckelflansch 8 nach unten ge­ zogen, dessen unterer Rand eine abgeflachte Umbördelung 9 auf­ weist, die die Anwendung bekannter Klebebänder ermöglicht, um die Verbindung zwischen Deckel 3 und Korpus 2 abzudichten.

Der Korpus 2 besteht aus zwei Bestandteilen, nämlich aus einem Boden 10 und einer Seitenwand 11, die durch eine Falzverbindung 12 verbunden sind. Der Boden 10 ist aus einem Blechmaterial­ zuschnitt ausgestanzt. Die Seitenwand 11 ist aus einem rechteckigen Zuschnitt eines Metallbleches gefertigt, der zu einer rohr­ förmigen Seitenwand verformt ist, deren benachbarte Ränder durch eine Naht verbunden sind. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 2 eine Falzverbindung 13 vorgesehen, jedoch können die überlappten Ränder auch verlötet oder verschweißt werden. Der Oberrand des Korpus 2 ist durch eine nach innen verlaufende Umbördelung 14 definiert. In Grundrißansicht hat der Korpus 2 die Form eines ausgebeulten Rechtecks.

In Fig. 2 ist ein Teil eines zweiten Korpus 2 A gestrichelt angegeben, der auf dem Deckel 3 ruht. Die Falznaht 12 A ruht auf dem Rand 7 des Deckels 3, so daß die Stapelanschlagwand 6 eine seitliche Bewegung der eingezogenen Falznaht 12 A auf dem Deckel 3 verhindert.

Um ein gutes Aufpassen des Deckels 3 auf dem Korpus 2 zum Zwecke der Abdichtung zu erzielen, und um ein Einpassen der eingezogenen Falznaht auf dem Deckel bei der Stapelung zu sichern, müssen enge Toleranzen eingehalten werden.

Die verschiedenen Einzeldarstellungen nach Fig. 3 veran­ schaulichen die Herstellungsstufen, die erforderlich sind, um das erfindungsgemäße Verfahren zu verstehen. Fig. 3a zeigt einen rechteckigen Blechzuschnitt, aus dem die Seitenwand 11 des Korpus 2 hergestellt wird. Der Zuschnitt hat einen ersten freien Rand 21, einen zweiten freien Rand 22 und die in üblicher Weise ausgebildeten Endzungen 42, 43, die die Her­ stellung einer Falzverbindung ermöglichen.

In Fig. 3b sind erster und zweiter freier Rand 21 bzw. 22 nach oben gebogen, um so die Umbördelung einleiten zu können.

In Fig. 3c ist der Seitenwandzuschnitt nach Fig. 3b zu einem Zylinder verformt und die zungenförmigen Enden 42, 43 sind durch eine Falzverbindung 13 gegeneinander festgelegt. Es ist ein freier Rand 22 gezeigt. Wenn eine runde Blech­ dose hergestellt werden soll, dann stellt der Zylinder nach Fig. 3c eine geeignete Seitenwand dar, in die der Boden 10 ein­ gesetzt werden kann. In Fig. 3d ist der Zylinder gemäß Fig. 3c jedoch zu einer Seitenwand 11 A rechteckiger Gestalt verformt, der auf den Kern 14 gemäß Fig. 4 bis 8 paßt. Während dieser vorausgehenden Zugbeanspruchung, die die Form­ gebung bewirkt, wird die seitliche Naht zwischen Klemmen ge­ halten, um ein Aufbiegen der Falzverbindung zu verhindern.

In Fig. 3e ist der Boden 10 in den ersten freien Rand 21 gemäß Fig. 3d eingepaßt und mit der Seitenwand 11 A durch einen Falz verbunden. Der zweite freie Rand 22 ist nach innen umgebördelt, um einen inneren Bördelrand 14 zu bilden.

In den Fig. 4 bis 8 ist eine Vorrichtung dargestellt, die dazu dient, den Seitenwandabschnitt 11 A zu formen und zu halten, um die Bodenwand 10 A aufnehmen und danach eine Verbindung mittels ineinandergreifender Falze herstellen zu können und um eine Bördelung nach innen durchzuführen, damit der Korpus 2 nach Fig. 1 und 2 entsteht.

Das Verfahren der Verbindung der Seitenwand 11 mit dem Boden 10 und die Umbördelung des freien Randes der Seitenwand 11 kann am besten aus Fig. 6 entnommen werden. Hieraus ist ein Faltgesenk 15 ersichtlich, das in einem Oberwerkzeug 16 untergebracht ist. Außerdem ist ein Bördelgesenk 17 auf einer Grundplatte 18 angeordnet, und schließlich wird die Vorrich­ tung durch einen Kern 19 vervollständigt.

Der Kern 19 besteht aus einem Druckblock 20, der einen vor­ geformten rohrförmigen Seitenwandabschnitt 11 A derart trägt, daß ein erster freier Rand 21 über den Kern 19 vorsteht und ein zweiter freier Rand 22 unter dem Kern 19 verläuft.

In Fig. 6 umschließt der Seitenwandabschnitt 11 A den Kern 19 und ein Boden 10 A liegt am Kern 19 innerhalb des ersten freien Randes 21.

Das Faltgesenk 15 ist gerade im Begriff abgesenkt zu werden, um mit dem ersten freien Rand 21 in Berührung zu gelangen und um ihn in Eingriff mit dem Flansch 23 des Bodens 10 A zu bringen.

Nachdem die Teile eingelegt sind, wird das Oberwerkzeug auf den Kern 19 hingefahren und stößt diesen nach unten, wobei der zweite freie Rand 22 der Seitenwand durch das Faltgesenk 17 umgebördelt wird.

Der Seitenwandabschnitt 11 A wird auf den Druckblöcken 20 so gehalten, daß während des Einpassens keine Gleitbewegung stattfindet. Wenn das Einsetzen vor dem Umbördeln vollendet ist, besteht keine Gefahr, daß der Bördelvorgang den Bördel­ verbindungsrand beschädigt.

Einzelheiten der Vorrichtung ergeben sich aus der Beschrei­ bung der Arbeitsfolge in Verbindung mit den Fig. 4 bis 8.

Gemäß Fig. 4 besitzt die Vorrichtung 4 mit einer entsprechenden Außenform versehene Druckblöcke 20, die symmetrisch um einen Führungsblock 24 herum angeordnet sind. Der Führungsblock 24 hat eine zentrale Öffnung, die sich senkrecht zur Ebene gemäß Fig. 4 erstreckt und in der ein Keil 25 benutzt wird, um die Druckblöcke 20 vom Führungsblock 24 her nach außen zu drücken.

Am äußeren Umfang eines jeden Blockes 20 befindet sich ein Über­ brückungsstück 47, das den Spalt zwischen jedem Block 20 und dem benachbarten Block 20 überbrückt. Jedes Überbrückungsstück 47 ist schwenkbar an einem Druckblock 20 angelenkt, und demgemäß kann das Überbrückungsstück 47 nach oben verschwenkt werden, wenn die Blöcke 20 zusammengezogen werden. Wenn die Blöcke 20 ausgedehnt werden, dann werden die Überbrückungsstücke 47 nach unten ver­ schwenkt, um mit der Oberseite der Blöcke 20 eine kontinuierliche Umfangsoberfläche zu bilden, gegen die der Aufweitungsvorgang durchgeführt wird.

In einem der Druckblöcke 20 ist ein Schlitz 45 vorgesehen. Die Falzverbindung 13 paßt in diesen Schlitz 45 ein, bevor die Druck­ blöcke 20 ausgedehnt werden.

Jeder Druckblock 20 wirkt in gleicher Weise wie die anderen Druckblöcke 20, und die Bewegungsfolge wird unter Bezugnahme auf den oberen rechten Block 20 A gemäß Fig. 4 beschrieben. In Fig. 4 sind Einzelheiten des Blocks gestrichelt darge­ stellt.

Der Block 20 A besitzt zwei Stufenbohrungen 26, wobei der im Durchmesser kleinere Abschnitt der Bohrung in der Nähe des Führungsblockes 24 liegt, und der breitere Abschnitt von dem schmaleren Abschnitt der Bohrung nach der mit der Formgebung versehenen Oberfläche 27 des Blockes 20 verläuft. In jede Bohrung ist ein Stift 28 eingefügt, dessen Kopf im breiteren Abschnitt der Bohrung liegt und dessen mit Gewinde versehenes Ende in eine Gewindebohrung des Führungsblocks 24 eingeschraubt ist. Eine Feder 29 erstreckt sich zwischen dem Kopf der Schraube 28 und dem schmaleren Abschnitt der Bohrung, so daß der Block 20 elastisch nach dem Führungblock 24 hin gezogen wird.

Gemäß Fig. 4 und 5 wird die Bewegung eines jeden Druckblockes 20 auf zweierlei Weise geführt, nämlich einmal durch einen Führungsdorn 30, der vom Block 20 A in einem Schlitz 31 in einer Trägerplatte 32 einsteht, auf der der Druckblock 20 gleitet. Zweitens erfolgt die Führung durch Stifte 33, die von den Druckblöcken 20 in den Führungsblock 24 einstehen.

In Fig. 5 sind die Druckblöcke 20 zurückgezogen und die Stifte 33 sind im Führungsblock 24 ersichtlich, wo sie mit Rollen 34 zusammenwirken, die benutzt werden um die Ausdehnungskraft vom Keil 25 her zu übertragen.

In Fig. 5 ist ein Seitenwandabschnitt dargestellt, der auf dem Bördelgesenk 17 ruht und den Kern 19 umschließt. Der Seitenwandabschnitt 11 A ist durch einen vorhergehenden Arbeits­ vorgang so vorgeformt, daß die freien Enden etwas nach innen eingebogen sind. Diese geringe Abbiegung ermöglicht die Umbördelung und das Zusammenfalzen.

In Fig. 6 hat sich der Keil 25 nach unten bewegt, um mit den Rollen 34 in Eingriff zu gelangen und dadurch die Stoß­ stifte 33 zu veranlassen, den Block 30 nach außen zu ver­ schieben, damit er an der Innenseite des Seitenwandabschnitts 11 A reibungsschlüssig anliegt. Dabei ziehen die Blöcke 20 auch den Seitenwandabschnitt 10 A in der Weise, daß er ihrer Konturoberfläche 27 angepaßt wird, wobei ein erster freier Rand 21 über den Kern 19 vorsteht und ein zweiter freier Rand unter den Kern 19 in das Bördelgesenk 17 hinein verläuft. In den ersten freien Rand 21 ist eine Bodenwand 10 A so eingefügt, daß sie auf der Oberseite des Kerns 19 aufliegt.

In Fig. 7 ist das Oberwerkzeug nach unten bewegt, so daß, während ein Druckfederkissen 35 die Bodenwand 10 A flach am Kern 19 angelegt hält, das Faltgesenk 15 den ersten freien Rand 21 des Seitenwandabschnitts und den Flansch 23 des Bodens in Falzeingriff einrollt. Einzelheiten des Falzein­ griffs sind aus Fig. 2 ersichtlich.

Wenn dieser Falzvorgang beendet ist, dann setzt das Ober­ werkzeug 16 seinen Weg nach unten fort, um den Kern 19 nach unten zu drücken und den zweiten freien Rand des Korpus 2 in das Bördelgesenk einzufahren und um den aus Fig. 2 ersicht­ lichen nach innen umgebördelten Rand zu erzeugen. Während dieser Abwärtsbewegung drückt die Trägerplatte einen elasti­ schen Puffer 46 zusammen, der vorzugsweise aus Polyurethan besteht. Die Kraft, die erforderlich ist, um den elastischen Puffer zusammenzudrücken, ist sehr viel größer als die Kraft die erforderlich ist, um den Falzeingriff herbeizuführen und demgemäß wird die Herstellung dieser Falzverbindung vollendet bevor das Einrollen des Randes einsetzt. Das Einrollen des Randes hört auf, wenn die Trägerplatte an der Basisplatte 18 anstößt, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist.

Wenn das Oberwerkzeug angehoben wird, dann hebt der elasti­ sche Puffer 46 den Kern in die Zuführungsstellung nach Fig. 5. Der Keil 25 wird dann durch äußere Mittel angehoben, damit die Blöcke 20 unter dem Einfluß ihrer Federn 29 nach innen fahren können, so daß der vollendete Korpus 2 aus dem Kern 19 ent­ nommen werden kann.

Die Auswärtsbewegung der Druckblöcke 20 übt eine Ringspannung auf die Seitenwand aus. Wenn die Seitenwände eine Lötnaht oder eine Schweißnaht besitzen, so können diese einer solchen in Umfangsrichtung wirkenden Ringbeanspruchung standhalten. "Trockene" Falzverbindungen können jedoch dabei entfaltet werden, insbesondere dann wenn das Material der Seitenwand dünn oder schwach ist.

Das abgewandelte Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagblöcke 36 und ein Bodenwerkzeug­ begrenzungsring 37 vorgesehen sind. Wenn die Druckblöcke 20 sich nach außen bewegen, dann wird das Seitenwandmaterial gegen die inneren Oberflächen der Begrenzungsringe 36 und 37 eingeklemmt, so daß die Gefahr einer Entfaltung der Seiten­ naht vermindert wird.

Der untere Begrenzungsring 37 wird von Federn 40 in der dargestellten Weise getragen und auf dem Bördelgesenk 17 durch Stifte 41 gehalten, so daß in Fig. 9 der untere Begrenzungsring 37 den Seiten­ wandabschnitt 11 A gegen die Druckblöcke 20 klemmt. Die An­ schlagblöcke 36, die auf dem Oberwerkzeug montiert sind, be­ wegen den unteren Begrenzungsring 37 zusammen mit der Relativ­ bewegung des Kerns 19.

Im übrigen wirkt die Vorrichtung nach Fig. 9 in der gleichen Weise wie die unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 beschriebene Vorrichtung.

Der Korpus der Behälter kann gemäß der Erfindung aus Metall­ blech, z. B. Zinnblech, Aluminiumblech oder dgl. hergestellt werden. Das Blech kann eben oder dekoriert sein.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung des Korpus einer Blechdose, der aus einer Seitenwand und einem eingebördelten Boden besteht, bei welchem ein rohrförmiger Seitenwandabschnitt um einen Kern herumge­ legt wird und der Kern seitlich derart ausgedehnt wird, daß erste und zweite Randabschnitte axial über den Kern vorstehen, daß eine mit einem Flansch versehene Bodenwand in den ersten freien Randab­ schnitt eingelegt wird, wobei der Flansch benachbart zu dem ersten freien Randabschnitt zu liegen kommt und daß dann der erste freie Randabschnitt und der Flansch zusammen eingebördelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß dann in der gleichen Aufspannung der zweite freie Randabschnitt zu einem Rollrand eingerollt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und zur Verbindung einer Bodenwand an einer rohrförmigen Seitenwand eines Behälters mit einem Kern, der an die rohrförmige Seitenwand an­ legbar ist, um diese stationär zu halten, mit einem Falzgesenk und mit Mitteln, die bewirken, daß das Falzgesenk einen Rand der rohrförmigen Seitenwand mit einem Flansch einer Bodenwand formschlüssig zusammen­ bördelt, die von der Stirnfläche des Kerns getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung außerdem ein Rollgesenk (17) aufweist, und daß der Kern (19) seitlich ausdehnbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilanordnung eine zentrale Schiebe­ hülse (25) mit äußeren Keilflächen aufweist, an denen Kugeln (34) ablaufen, die radial geführt sind und gegen Führungsstücke (33) der Kernabschnitte (20) wirken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernabschnitte (20) durch Überbrückungs­ stücke (47) an den Trennwänden überbrückt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (11 A) von außen her durch einen Stützring (37) abgestützt ist, gegen den die Behälterwand (11 A) durch die spreizbaren Kernabschnitte (20) verspannbar ist.