Verfahren zum Kaltspritzen von Tuben und dünnwandigen Hülsen aus Aluminium, Blei oder Zinn. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltspritzen von Tuben und dünnwandigen Hülsen aus Aluminium, Blei oder Zinn. Als Hülsen kommen in erster Linie solche von Dosen zur Aufnahme von Tabletten, Salben; Pulvern, stangenförmigen Rasierseifen oder Pomaden und dergleichen in Betracht. Beim Kaltspritzen solcher Tuben und Hülsen geht man bisher ausschliesslich von kreisrunden Anfangsscheiben, von sogenannten Rondellen aus. Diese werden aus Blechtafeln oder aus gewalzten oder mittelst der Str angpresse ge spritzten Streifen rechteckigen Querschnittes ausgestanzt.
Dabei entstehen grosse Abfälle, deren Umbildung in neue Stanzbleche oder Stanzstreifen erhebliche Kosten und Material einbusse verursacht.
Die Erfindung bezweckt, solche Abfälle zu vermeiden und damit die Kosten für deren Umbildung zu ersparen. Zu diesem Zweck werden gemäss der Erfindung quadratische oder nahezu quadratische Anfangsseheiben verwendet. Diese werden von Blech oder von gewalzten oder gespritzten Streifen von der Scheibenbreite und Scheibendicke abfallos ab geschnitten. Quadratische Anfangsstücke sind bereits zum Warmpressen von dickwandigen, eisernen Hohlkörpern oder zur Herstellung von Gesenk- schmiedestücken, also von Gegenständen ganz anderer Art verwendet worden.
Diese sehr dicken, weder aus Platten ausstanzbaren, noch auf der Maschinenschere abschneidbaren An fangsstücke zu diesen Gegenständen müssen selbst geschmiedet oder warm gepresst. wer den. Die Formung runder Anfangsstücke würde deshalb denselben Material- und Ar beitsaufwand erfordern wie das Formen qua dratischer Blöcke. Auch zum Warmpressen von messingenen Kartuschen sind bereits, allerdings ohne Erfolg, quadratische Anfangs stücke vorgeschlagen worden. Diese wurden von dicken, kurzen, gegossenen Messing stangen quadratischen Querschnitts in Längen von der erforderlichen Scheibendicke abge sägt.
Auch das Giessen runder Stangen würde denselben Material- und Arbeitsaufwand er fordern wie das Giessen von quadratischen Stangen. Dagegen würden, wenn man die Quadratscheiben zu dem vorliegenden Kalt- spritzverfahren von solchen Stangen absägen oder abstechen wollte, durch das Absägen oder Abstechen Materialverluste entstehen. Das Absägen oder Abstechen wäre auch viel zu teuer und zu zeitraubend.
Und selbst wenn man, was nicht der Fall ist, von Qua dratstangen auf der Maschinenschere ohne Materialverlust genau ebene Scheiben her unterschneiden könnte, so wären diese zum Kaltspritzen sehr dünnwandiger Tuben und Hülsen nicht brauchbar, denn die quadratischen Schnittflächen hätten kleine Risse und span artig vom übrigen Material abklaffende Grate, die sich beim Kaltspritzen mit dem übrigen Material nicht mehr metallisch verbinden und im dünnwandigen Tuben- oder Hülsenrohr wieder als Risse oder Riefen auftreten wür den. Die durch die vorliegende Erfindung in erster Linie angestrebte Materialersparnis kommt also bei allen diesen quadratischen Anfangsstücken gar nicht in Betracht.
Beim Erhardt'schen Pressverfahren, welches ein Lochverfahren darstellt, werden quadratische Arbeitsstücke verwendet, um dein beim Ein dringen des Dorns zu verdrängenden Material den kürzesten Weg zum Ausweichen zu geben. Es wird dadurch geringster Arbeitsaufwand und geringste Werkzeugbeanspruchung er reicht. In der Gesenkschmiede bezweckt die Verwendung quadratischer Arbeitsstücke eine Verbesserung des Gefüges durch die grössere Umformungsarbeit.
Bei allen diesen Verfahren handelt es sich um eine Warmbearbeitung, bei welcher die Umformung zu dem fertigen Werkstück in einem Temperaturgebiet stattfindet, in dem die durch die Bearbeitung entstehende Ver festigung und Härtung des Metallee im Ent stehungszustand wieder aufgehoben wird. Die Formbarkeit des Materials in der Wärme wird praktisch nur begrenzt durch die Ab kühlung, welche das Metall durch die Werk zeuge erfährt.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich dagegen um ein Kaltbearbeitungsver- fahren, -bei dem die durch die Bearbeitung eintretende Härtung und Verfestigung des Metallee ein Maximum erreicht. Die Her stellung der Tuben, insbesondere der Alu- ininiumtuben aus Rondellen, stellt an und für sich schon das äusserste in der Bean spruchung eines Metallee dar. Es wird dabei aus einem 4-5 min starken Rondell ein röhrenförmiger Körper hergestellt, dessen Wandstärke nur 5-10,.'10o mm beträgt.
Es <B>sind dazu</B> Drücke notwendig, welche 100 kg pro qmm übersteigen, während bei dem Warm- pressverfahren nur Drücke von 10--90 kg pro qmm in Frage kommen. Bei Herstellung der Aluminiumtuben werden demnach an die Werkzeuge die höchsten Ansprüche gestellt, die überhaupt gestellt werden können.
Es handelt sich bei der Tubenherstellung aber auch um eine ganz andere Art der Umfor mung wie bei den oben besprochenen Warm- pressverfahren. Während es sich dort nur um ein Ausfüllen von Kreissegmenten durch ein radiales und tangentiales Fliessen des Metallee handelt, findet bei Anwendung des vorliegen den Verfahrens, beispielsweise auf die Her stellung von Tuben, ausserdem die verwickelte Bildung eines kegelförmigen Körpers mit auf gesetztem Halse statt, welcher dem Kragen und dein Halse der fertigen Tube entspricht, worauf erst die Bildung der Tubenwand be ginnt.
Es war nicht vorauszusehen, dass bei Verwendung quadratischer Anfangsscheiben diese Vorformung glatt eintreten und das Material dabei so ganz bleiben würde, dass die fertig gebildete Tube frei von Rissen und Poren bleibt, denn selbst bei der Herstellung der Tuben aus gestanzten Rondellen hat man mit einem erheblichen Ausschuss an rissigen und porösen Tuben zu rechnen, der darauf zurückzuführen ist, dass bei den Fliessvor gängen infolge der gewaltsamen Umformung nicht selten ein Reissen des Materials eintritt.
Bei dem Kaltspritzen der Tuben aus qua dratischen Arbeitsstücken ist aber noch eine erheblich grössere Umformungsarbeit zu leisten. Nachdem nun schon die Herstellung der Tuben aus Rondellen das äusserste an Beanspruchung sowohl des zu verarbeitenden Metallee als auch der Werkzeuge darstellt, inusste es aus sichtslos erscheinen, die Umformungsarbeit noch durch die Verwendung quadratischer Arbeitsstücke zu vermehren.
Da ferner das Warmpressen einfach gestalteter und dick- wandiger Hohlkörper aus quadratischen An fangsstücken nur zur Verringerung der Um formungsarbeit und der Werkzeugbeanspru chung bekannt war, ist es aus den ange führten Gründen bisher noch keinem Fach mann eingefallen, derartige Anfangsstücke <B>e</B> auch zum Kaltspritzen von Blei-, Zinn- oder gar Aluminiumtuben zu verwenden. Es ist das Verdienst der vorliegenden Erfindung, diesen Gedanken trotz der entgegenstehenden Bedenken in die Tat umgesetzt zu haben. Die bedeutenden wirtschaftlichen Vorteile liegen auf der Hand.
Insbesondere kann von der Verwendung des Verfahrens zur Alu miniumtubenfabrikation behauptet werden, dass mit Rücksicht auf die ungleich schwie rigere und begrenzte Wiederverwendbarma- chung der Abfälle die Aluminiumtubenfabri- kation durch das vorliegende Verfahren erst wirtschaftlich geworden ist. Die Erfahrung hat auch gezeigt, dass durch die Verwendung quadratischer Anfangsscheiben der Ausschuss- bildung wirksam entgegengearbeitet ist.
Auf der Zeichnung ist die Entstehung einer Aluminiumtube nach dem neuen Ver fahren beispielsweise veranschaulicht.
Abb. 1 zeigt den Diagonalschnitt und die Oberansicht des quadratischen Ausgangs stückes, Abb. 2 im Diagonalschnitt und in Drauf sicht dieses Stück in die Pressmatrize ein gesetzt, Abb. 3 seine erste Formänderung im Längsschnitt und in Draufsicht, und Abb. 4 im Längsschnitt die zweite und endgültige Formänderung.
Wie bisher besteht die Tubenspritze wesentlich aus der zur Formung des Tuben halses und des Tubenkragens beitragenden Matritze <I>a,</I> aus dem Aufsatzring<I>b,</I> dessen lichter Durchmesser d., den Aussendurchmesser der Tube bestimmt, aus dem Pressstempel f mit Kragenkonus g und dünnem Halsdorn<I>h</I> und Übergangswulst i, dessen Durchmesser di den Innendurchmesser der Tube und da mit deren Wandstärke bestimmt. Neu ist an dem Verfahren nur die Wahl des qua dratischen oder nahezu quadratischen Aus- gangsstückes k.
Entsprechend dem vom Warmpressen her bekannten Vorbilde hat diese Quadratscheibe das Volumen des bis herigen Rondelles und. eine Diagonallänge d8 gleich der lichten Weite des Aufsatzes b. In der Quadratscheibe ist, wie in der Kreis scheibe, ein Loch l zum besseren Eindringen und Führen des Halsdornes h vorgesehen.
Mit der dargestellten Vorrichtung kann die Fertigstellung von Tuben aus weichem Aluminium, sowie solcher aus Blei oder Zinn, wie bisher die Herstellung von Blei- oder Zinntuben aus Rondellen, in nur einem ein zigen Arbeitsgang mittelst eines einzigen Stempelhubes erfolgen. Für weniger bild sames Material, insbesondere für härteres Aluminium, wird das Verfahren vorteilhaft, wie bisher die Herstellung von Aluminium tuben aus Rondellen, in zwei getrennten Ar beitsgängen durchgeführt, um einer über mässigen Beanspruchung der Werkzeuge vor zubeugen.
Im ersten Arbeitsgang wird aus der Quadratscheibe k mit einem den Aufsatz ring ganz ausfüllenden Stempel ein Vor- pressling von kreisrundem Querschnitt gepresst und im zweiten Arbeitsgang wird mit dem etwas dünneren Stempel<I>f, i</I> das Tuben- oder Hülsenrohr hochgetrieben.
Zur Herstellung der dünnwandigen Hülsen wird mit einer ähnlichen Einrichtung in gleicher Weise verfahren.