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Die Erfindung bezieht sich auf ein
Verfahren zum Einschnüren
des Korpus eines metallischen Gegenstands, welcher eine Seitenwandung
in Form einer ununterbrochenen Umfangsfläche aufweist, wobei der Gegenstand
in einer relativen Bewegung in Längsrichtung
der Umfangsfläche
an einem Formwerkzeug in der Weise vorbeigeführt wird, dass das Formwerkzeug
auf die Seitenwandung einwirkt und im Laufe des Verfahrens die Seitenwandung
verformt, wobei die Seitenwandung mit einem Formwerkzeug nur auf
der Außenseite
in Berührung kommt.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung ist ein Berührungsbereich,
in dem die Seitenwandung und das Formwerkzeug mit einander in Kontakt
kommen, auf der Seitenwandung definiert. Der Teil der Seitenwandung,
der sich – in
Bewegungsrichtung des Korpus gesehen – jenseits des Berührungsbereichs
befindet, wird hier als „bearbeitete
Seite" bezeichnet,
und der Teil der Seitenwandung, der sich vor dem Berührungsbereich
befindet, wird als „unbearbeitete
Seite" bezeichnet.
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Ein Verfahren, wie es im Oberbegriff
umrissen ist, wird in der EP-A-0 864 385 beschrieben. Bei dem bekannten
Verfahren wird infolge der Schiebebewegung in Verarbeitungsrichtung
eine Seitenwandung aus Metall auf und in ein Gesenk mit Profil bewegt.
Dabei muss ein Gesenk mit Profil als Formwerkzeug verwendet werden.
Bei dem bekannten Verfahren wird auf der unbearbeiteten Seite die
Seitenwandung mit einer Druckbelastung in axialer Richtung beaufschlagt,
die gegebenenfalls zu einer Instabilität der Seitenwandung führen kann
und die Gefahr einer unerwünschten
Verformung, sogar die Gefahr, dass diese Seitenwandung zusammengedrückt wird,
erhöht.
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Das hier angesprochene Verfahren
bezieht sich auf einen Vorgang, bei dem ein Korpus eingeschnürt wird.
Das Einschnüren
eines Körpers
ist in dem Sinne zu verstehen, dass der Umfang eines Teils eines
Gegenstands, der in Form einer Umfangsfläche über mindestens einen Teil der
Höhe des
Teils vorliegt, verringert wird. Der hier angesprochene Vorgang
der Einschnürung
eines Körpers
wird ohne Verwendung eines innen vorgesehenen Stützkörpers während des Einschnürvorgangs,
zum Beispiel eines Dorns oder Stößels, durchgeführt. Bei
dem bekannten Verfahren führt
dies bei der Übertragung
der Form des profilierten Formwerkzeugs auf die Seitenwandung zu
einem schlechten Wirkungsgrad. Dies ist eine Folge der Elastizität der Seitenwandung selbst:
Im Falle einer einseitigen Beaufschlagung mit einer axialen Belastung
und bei Fehlen eines Stützkörpers wird
die Seitenwandung auf der bearbeiteten Seite vom Formwerkzeug weg
gedrückt.
Die Verformung der Seitenwandung weicht dann von der größtmöglichen
erzielbaren Verformung bei einem vorgegebenen Werkzeugprofil ab.
Die Verwendung eines Stützkörpers als
zweites Formwerkzeug zur Unterstützung
der Übertragung
der Form von einem ersten Formwerkzeug wird vorzugsweise vermieden,
da die Verwendung eines Stützkörpers die
Gefahr einer Beschädigung
der Innenfläche
oder der Außenfläche der
Seitenwandung noch erhöht.
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Bei dem bekannten Verfahren wird
auch mit einem Überdruck
im Inneren gearbeitet, wobei der Körper als Teil eines Druckgefäßes fungiert.
Ein Überdruck
im Inneren bietet zwar eine Abstützungsmöglichkeit
für die
Seitenwandung gegenüber
zu starken axialen Belastungen, doch stellt er keine Lösung für den vorstehend
angesprochenen Nachteil dar.
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Die vorgenannten Nachteile werden
dadurch beseitigt oder doch erheblich verringert, dass erfindungsgemäß der Gegenstand
zumindest an dem Formwerkzeug vorbei gezogen wird. Damit wird sicher
gestellt, dass sich in einem Abschnitt der Seitenwandung, welcher
sich – in
Bewegungsrichtung des Gegenstands gesehen – jenseits eines Berührungsbereichs
mit Kontakt mit dem Formwerkzeug befindet, während der Verformung eine Zugspannung
aufbaut, mit dem Ergebnis, dass die Wirksamkeit bei der Übertragung
des Profils vom Werkzeug auf die Seitenwandung in dem Bereich der
Seitenwandung erhöht,
der sich jenseits des Berührungsbereichs
befindet. Außerdem
ist in höherem
Maße Freiheit
u.a. in der Auswahl des Werkstoffs gegeben, aus dem die Seitenwandung
hergestellt ist, sowie hinsichtlich des Ausmaßes, in dem sich der Umfang
verändert,
und der Form der Umrisslinie des Formwerkzeugs.
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Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren
mit dem bekannten Verfahren kombiniert. Wenn der Gegenstand an dem
Formwerkzeug sowohl geschoben als auch vorbei gezogen wird, so erzielt
man eine wirksamere Übertragung
der Form vom Werkzeug auf die Seitenwandung sowohl vor als auch
jenseits des Berührungsbereichs.
Bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird eine Spannung in der Seitenwandung in der Nähe des Berührungsbereichs erreicht, die
mindestens gleich der Spannung bei dem bekannten Verfahren ist,
allerdings bei einer geringeren Belastung in axialer Richtung. Übt man einen
Druck in Querrichtung, unter rechtem Winkel zur Umfangsfläche in einer
Richtung von der Seitenwandung zum Formwerkzeug hin, aus, um den
Druck, den das Formwerkzeug auf die Seitenwandung ausübt, noch
zu verstärken,
so trägt
dies noch weiter zur Steuerung der Kräfte bei, die bei dem Verformungsvorgang
wirksam sind. Um diesen zusätzlichen
Druck aufzubringen, wird im praktischen Einsatz häufig die
Seitenwandung selbst als Teil eines Druckgefäßes verwendet, doch beschränkt sich das
erfindungsgemäße Verfahren
nicht auf diese Variante.
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Dabei sollte beachtet werden, dass
das erfindungsgemäße Verfahren
sich von dem Verfahren unterscheidet, das unter den auf die Metallbearbeitung spezialisierten
Fachleuten unter der Bezeichnung „Tiefziehen" bekannt ist, und
zwar dadurch, dass beim Tiefziehvorgang sowohl ein inneres als auch
ein äußeres Formwerkzeug
zum Einsatz kommen. Außerdem
wird zum Tiefziehen ein vergleichsweise weiches Material mit geringer
Fließspannung,
die beispielsweise unter 300 MPa liegt, und mit damit zusammenhängender
hoher Reißdehnung
gewählt. Darüber hinaus
ist es bei einem Tiefziehvorgang unmöglich, oder zumindest sehr
unüblich,
den Aufbau einer Zugspannung in der Seitenwandung mit der Erzeugung
einer Druckbelastung in axialer Richtung zu kombinieren, bei einem
Gegenstand, der tiefgezogen werden soll, der am Formwerkzeug vorbei
sowohl geschoben als auch gezogen wird, wie dies bei einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung der Fall ist.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird dagegen das Verfahren vorzugsweise an einer Seitenwandung eingesetzt,
die aus einem harten Werkstoff mit einer hohen Fließspannung
von ≥ 300
MPa besteht, wobei ein Wert von ≥ 700
MPa bevorzugt wird. Bei der Fließspannung handelt es sich um
eine Grenzbelastung, jenseits welcher es zur plastischen Verformung
kommt. Vorzugsweise wird die Erfindung bei einem Ausführungsbeispiel
eingesetzt, bei welchem der Gegenstand eine Wandungs dicke von weniger
als 0,14 mm und vorzugsweise von weniger als 0,10 mm aufweist. Die
Erfindung lässt
sich insbesondere nach einem Arbeitsgang zum Abstreckziehen einsetzen,
wohingegen die Arbeitsgänge
des Tiefziehens oder erneuten Ziehens üblicherweise vor dem Abstreckziehen
vorgenommen werden. Bei Stahl, an dem ein Abstreck-Ziehvorgang vorgenommen
wurde, handelt es sich um ein vollständig hartes Material mit einer
Fließspannung
von ≥ 700
MPa, wie dies beispielsweise aus der EP-A-0 733 415 bekannt ist.
Außerdem
ist eine so geglättete Wandung
sehr dünn
(bei Aluminium und Stahl beträgt
die Stärke
weniger als 0,14 mm, oder sie kann im Falle von Stahl sogar noch
dünner
als 0,10 mm sein), wohingegen die Belastbarkeit in tangentialer Richtung
sich mit einer dritten Potenz zur Wandungsdicke verringert. Infolgedessen
lässt sich
ein Werkstoff nach dem Abstreckziehen, insbesondere Stahl, nur mit
Schwierigkeiten plastisch verformen. Damit in diesem Werkstoff eine
ausreichende Spannung aufgebaut werden kann, ist es wichtig, dass
die Seitenwandung der Form des Gesenks bzw. der Matrize so effizient
wie möglich
folgen sollte. Dies wird mit einer Vorgehensweise entsprechend dem
erfindungsgemäßen Verfahren
erreicht. Geglätteter
Stahl findet als Material für
Verpackungszwecke weite Verbreitung.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht dabei
darin, dass der Umfang einer Seitenwandung über mindestens einen Teil der
Höhe während der Verformung
verringert wird, wobei dieser Vorgang als „Einschnürung" bekannt ist. Während des Einschnürens besteht
die große
Gefahr einer unerwünschten Faltenbildung.
Die unerwünschte
Faltenbildung bzw. ein unerwünschtes
Knittern wird durch eine Druckbelastung in tangentialer Richtung
verursacht (also in einer Querrichtung, die tangential zur Seitenwandung
verläuft).
Die tangentiale Belastung muss deshalb so gering wie möglich gehalten
werden. Im praktischen Betrieb wird dies beispielsweise dadurch
erreicht, dass die Verringerung im Umfang auf ein geringes Maß beschränkt wird.
Entsprechend dem Kriteri um nach Von Mises muss beispielsweise die Spannung
in axialer Richtung erhöht
werden, um bei Verringerung der Belastung in tangentialer Richtung auf
einen Wert über
der Fließspannung
zurückzukommen.
Wendet man das erfindungsgemäße Verfahren
an, so ist es möglich,
die Belastung in axialer Richtung zu erhöhen, da entsprechend diesem
Verfahren das Material gezwungen wird, der Umrisslinie des Formwerkzeugs
zu folgen. Auf diese Weise wird das Kriterium nach Von Mises zumindest
im Berührungsbereich
erfüllt,
ohne dabei die Belastung in axialer Richtung auf der nicht bearbeiteten
Seite zu erhöhen.
Durch eine Abfolge von aufeinander folgenden Schritten zu vergleichsweise
geringer Verringerung des Umfangs wird so eine vergleichsweise große Umfangsverminderung
erreicht.
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Die Erfindung sieht außerdem eine
Reihe von Vorrichtungen vor, die sich zur Durchführung des Verfahrens eignen.
Eine Vorrichtung zum Einschnüren
des Korpus eines metallischen Gegenstandes, der eine Seitenwandung
in Form einer ununterbrochenen Umfangsfläche aufweist, welche ein Formwerkzeug
aufweist, das zur Verformung von mindestens einem Teil der Seitenwandung
während
einer relativen Bewegung des Gegenstands an dem Formwerkzeug vorbei
mit der Seitenwandung in der Weise zusammenwirkt, dass die Seitenwandung
mit dem Formwerkzeug nur auf der Außenseite in Berührung kommt,
wobei auf dem Werkzeug eine Eintrittsseite und eine Austrittsseite
definiert sind, und welche ein Schiebeelement aufweist, welches
bezüglich
des Formwerkzeugs in der Richtung von der Eintrittsseite zur Austrittsseite
hin so bewegbar ist, dass es die relative Bewegung des Gegenstands
an dem Formwerkzeug vorbei bewirkt, wodurch im Betrieb das Schiebeelement
außer
Berührung
mit der Seitenwandung dort gehalten ist, wo die Seitenwandung mit dem
Formwerkzeug in Berührung
kommt, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeichnet, dass das Schiebeelement
auf der Austrittsseite des Formwerkzeugs an dem Gegenstand ankoppelbar
ist und sich zumindest zur Eintrittsseite des Formwerkzeugs erstreckt.
Dies führt
zu dem vorteilhaften Ergebnis, dass sehr einfache Mittel wie zum
Beispiel ein Schiebewerkzeug dazu verwendet werden können, den Gegenstand
an dem Formwerkzeug vorbei zu ziehen, wobei jenseits des Berührungsbereichs
in der Seitenwandung eine Zugspannung erzeugt wird.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist
das Formwerkzeug auf der Eintrittsseite ein im Wesentlichen geschlossenes
Gehäuse
auf, welches während
der Verformung mit dem Gegenstand zur Bildung eines Druckgefäßes mit
dem Ziel zusammenwirkt, die relative Bewegung des Gegenstands an
dem Formwerkzeug vorbei herbeizuführen. Dies stellt sicher, dass
auf der unbearbeiteten Seite auf den Gegenstand eine Schubkraft
ausgeübt
wird, während
auf der Bearbeitungsseite eine Zugkraft ausgeübt wird. Ein Vorteil dieser
Vorrichtung besteht darin, dass in einem Körper mit jeder gewünschten Form
der Einschnürung
(im Querschnitt) und mit jedem gewünschten Profil der Einschnürung (im Längsschnitt)
eine Druckspannung in axialer Richtung erzeugt werden kann, ohne
dass hierzu technische Einstellungen vorgenommen werden müssen.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung weist
den beträchtlichen
Nachteil auf, dass es schwierig oder unmöglich ist, diese in eine schon
vorhandene Vorrichtung zum Einschnüren eines Korpus einzupassen,
wie sie beispielsweise in der EP-A-0 864 385 beschrieben ist. Eine
Vorrichtung, die sich leicht in die bekannte Vorrichtung einpassen
lässt und
die ein Formwerkzeug zur Bildung einer Einschnürung auf dem Korpus eines metallischen
Gegenstands aufweist, welcher eine Seitenwandung in Form einer im
Wesentlichen ununterbrochenen Umfangsfläche besitzt, welches Werkzeug
zur Verformung mindestens eines Teils der Seitenwandung während einer
relativen Bewegung des Gegenstands an dem Formwerkzeug vorbei mit
der Seitenwandung in der Weise zu sammenwirkt, dass der Gegenstand
mit einem Formwerkzeug nur auf der Außenseite in Berührung kommt,
wobei auf dem Werkzeug eine Eintrittsseite und eine Austrittsseite
definiert sind, und bei welcher auf der Austrittsseite des Formwerkzeugs
eine Zentriereinrichtung zum Einführen in ein offenes Ende des
metallischen Gegenstands zum Ziehen des metallischen Gegenstands
vorgesehen ist, welche sich dadurch auszeichnet, dass eine Umschließungseinrichtung
vorgesehen ist, welche mit der Zentriereinrichtung zusammenwirkt
und an welcher der Gegenstand in dem offenen Ende auf der Austrittsseite
der Formwerkzeugankopplung oder in dessen Nähe durch Anklemmen angekoppelt
werden kann, wenn an dem Formwerkzeug vorbei durch die Zentriereinrichtung
eine Klemmung erfolgt. Dies stellt sicher, dass in axialer Richtung
am offenen Ende eine Zugkraft ausgeübt werden kann. Ein weiterer bedeutender
Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass sie sich auch in
einfacher Weise bei Arbeitsgängen
einsetzen lässt,
bei denen der Umfang der Seitenwandung über mindestens einen Teil der
Höhe zumindest
vergrößert wird.
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Nachstehend wird nun die Erfindung
ausführlicher
unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in welcher:
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1 schematisch
die Kräfte
und Kraftmomente abbildet, und zwar für (A) ein bekanntes Verfahren
und (B, C) Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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2 schematisch
ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens
und eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens darstellt, und
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3 (Teile
A, B, C) schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeigt.
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1 zeigt
schematisch eine Seitenansicht der Kräfte (mit Hilfe gerader Pfeile
angegeben) und Kraftmomente (mittels gebogener Pfeile angegeben), die
während
der Verformung einer Seitenwandung eines Gegenstands auftreten.
Dabei sind Querschnitte durch ein Formwerkzeug (1) und
Querschnitte durch einen Teil einer Seitenwandung (2) mit
einem Halsteil mit Rand in der Nähe
eines offenen Endes dargestellt. Teil A in 1 bezieht sich auf das bekannte Verfahren.
Bei dem bekannten Verfahren wird auf die Seitenwandung (2)
des Gegenstands in der Bewegungsrichtung des Gegenstands, bezogen
auf das Formwerkzeug (1), eine Druckkraft d ausgeübt. Diese
Druckkraft d muss mindestens alle entgegengesetzt gerichteten Kräfte (einschließlich der
Bearbeitungskraft und der Reibungskraft) aufheben, so dass die Seitenwandung
(2) des Gegenstands sich an dem Formwerkzeug (1)
vorbei bewegt: Die Kraft d verursacht auch ein Moment (K1), das dazu beiträgt, dass die Seitenwandung
(2) der Umrisslinie des Formwerkzeugs auf der Eintrittsseite
folgt. Die Größe von K1 nimmt in dem Maß zu, in dem die eingesetzte Belastung
in axialer Richtung ansteigt. Die Elastizität des Korpus selbst führt jedoch
zu einem Moment (K2), das von dem Formwerkzeug
weg gerichtet ist und dabei auf der Austrittsseite erzeugt wird,
so dass die Seitenwandung der Umrisslinie auf der Austrittsseite
des Formwerkzeugs nicht mit Erfolg folgt. Die grundlegende Idealform
des Verfahrens, auf dem die Erfindung aufbaut, besteht darin, dass
die Richtung K2 umgekehrt werden kann, wenn
auf dem Abschnitt der Seitenwandung eine Zugspannung erzeugt wird, der,
in Bewegungsrichtung des Gegenstands gesehen, jenseits des Berührungsbereichs
liegt, was eine Folge davon ist, dass der Gegenstand mit der Kraft
t an dem Formwerkzeug vorbei gezogen wird. Dies ist in Teil B in 1 angegeben. Wenn nur eine
Zugkraft ausgeübt
wird, dann ist das Moment K1 von dem Formwerkzeug
weg auf der Eintrittsseite gerichtet ist, was auf die Elastizität der Seitenwandung
selbst zurückzuführen ist,
was zu einer Reduzierung bei der Übertragung der Form auf der
Eintrittsseite führt.
Bei Versuchen wurde festgestellt, dass die Übertragung der Form am wirksamsten
erfolgt, wenn mit einer Kombination aus der Zugkraft t und der Druckkraft
d gearbeitet wird, wie dies in Teil C in 1 dargestellt ist. Die zwei Momente K1 und K2 können dann
in der Weise gerichtet werden, dass die Seitenwandung gezwungen
wird, der Umrisslinie des Formwerkzeugs zu folgen. Die Größe der Momente
kann anhand der Werte der externen Kräfte t und d und der Aufbringung
eines Drucks in Querrichtung eingestellt werden, welcher von der
Seitenwandung zum Gesenk bzw. zur Matrize hin gerichtet ist. In
der Praxis ist es bei dem zuletzt genannten Druck üblich, im
Inneren des Gegenstands einen Überdruck
einzusetzen. Erfindungsgemäß kann der
Wert von t so gewählt
werden, dass er größer als
der Wert von d oder gleich diesem oder kleiner als dieser ist. Die
jeweils eingestellten Werte hängen
unter anderem von der Form des Gegenstands ab sowie von den Eigenschaften von
dessen Werkstoff und von der gewünschten Änderung
der Form.
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2 und 3 beziehen sich auf Ausführungsbeispiele
der Erfindung, bei denen der Durchmesser einer im Wesentlichen zylinderförmigen ununterbrochenen
Seitenwandung, die ein Bodenteil aufweist, verkleinert wird. Dieser
Arbeitsvorgang wird als "Einschnürung des
Korpus" bezeichnet.
Diesem Vorgang der Einschnürung
geht ein Arbeitsgang zum Einschnüren
des Randes voraus, bei welchem das offene Ende der Seitenwandung
auf der von der Seite des Bodenteils entfernt liegenden Seite verengt
wird, wie dies zum Beispiel in der europäischen EP-A-0 750 953 beschrieben
wird. Vor der Einschnürung
des Randes erhält
man beispielsweise eine Dose durch Tiefziehen mit anschließendem Abstreckziehen
der Wandung, wie dies unter der Kurzbezeichnung DWI bekannt ist.
Dosen mit Einschnürung,
die man auf diese Weise erhält,
werden zum Beispiel als Dosen zum Verpacken von Lebensmitteln oder
Produkten zur Körperpflege
verwendet.
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In 2 bildet
das Formwerkzeug (1), das in dieser Figur als ringförmige Matrize
mit Profil dargestellt ist, einen Teil eines Gehäuses (11), das im
Wesentlichen auf der Eintrittsseite geschlossen ist und das im Zusammenhang
mit der vorliegenden Anmeldung mit dem Begriff "Einschnürungsgehäuse" bezeichnet wird. Ein bewegliches Schiebeelement
(14) – in
diesem Fall eine Schiebestange – wird
auf der unbearbeiteten Seite durch den geöffneten Hals des Körpers eingeführt. Infolge
des Zusammenwirkens zwischen dem Schiebeelement (14) und
dem Bodenteil des Gegenstands wird auf dem Abschnitt der Seitenwandung,
die, in Bewegungsrichtung des Gegenstands gesehen, jenseits des
Berührungsbereichs liegt,
eine Zugkraft t ausgeübt.
In der Praxis ist es gelegentlich wünschenswert, dass eine Abstützung (12) für das Bodenteil
verwendet wird, um das Bodenteil abzustützen, da bei tiefgezogenen
und in einem Abstreckziehvorgang geglätteten Dosen der Werkstoff des
Bodenteils eine im Vergleich zur (durch Abstreckziehen geglätteten)
Seitenwandung relativ niedrige Fließspannung aufweist. Dabei sollte
beachtet werden, dass die dargestellte Schiebestange nicht mit einem
Abschnitt der Seitenwandung in Berührung kommt, die sich in dem
Berührungsbereich
befindet, im Gegensatz zu einer Vorrichtung, die beispielsweise
aus der EP-A-0 852 974 bekannt ist. Deshalb liegt nur zwischen der
Seitenwandung und einem Formwerkzeug auf der Außenseite der Seitenwandung eine
Berührung
vor. Ein grosser Vorteil der hier beschriebenen Vorrichtung gegenüber der
bekannten Vorrichtung besteht darin, dass sich der Gegenstand mit
Hilfe des Schiebeelements leicht entfernen lässt, nachdem es vollständig an
dem Formwerkzeug vorbei bewegt wurde. Der Vorgang der Entfernung
wird dadurch noch weiter vereinfacht, dass der Gegenstand nach einem
vollständigen
Arbeitsgang zum Einschnüren
des Korpus, bei dem der gesamte Gegenstand durch die Matrize bewegt
wird, sich vollständig
auf der Austrittsseite, bezogen auf die Matrize, befindet, wobei
ein offener Hals zur Matrize hin gerichtet ist.
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Des Weiteren weist das Einschnürungsgehäuse (11)
bei der in 2 dargestellten
Vorrichtung eine Öffnung
(9) auf, die sich für
den Anschluss an eine Druckquelle eignet. Das Einschnürungsgehäuse (11)
wirkt mit dem eingeschnürten
Rand der Seitenwandung so zusammen, dass ein Druckgefäß entsteht.
Auf diese Weise erzeugt ein Überdruck
(verglichen mit dem außerhalb
des Gegenstands herrschenden Druck jenseits des Berührungsbereichs) eine
Druckkraft d in axialer Richtung auf den Abschnitt der Seitenwandung
aus, der sich, in Bewegungsrichtung des Gegenstands gesehen, vor
dem Bereich der Berührung
mit der Matrize befindet. Vorzugsweise ist der Umfang des Einschnürungsgehäuses (11),
im Querschnitt auf der Innenseite des Einschnürungsgehäuses gemessen, der gleiche
wie der Außenumfang
des Gegenstandes (2), der zu verformen ist. Dies stellt
sicher, dass der Druck nur in axialer Richtung auf den Gegenstand übertragen
wird. Der Überdruck
wird durch eine Öffnung
(10) in der unmittelbaren Nähe des Berührungsbereichs zwischen dem
Formwerkzeug (1) und der Seitenwandung (2) entlüftet. Damit
wird es möglich,
in dem Gegenstand einen inneren Überdruck,
der von der Höhe des
Drucks an der Öffnung
(9) unabhängig
ist, bezogen auf den außen
herrschenden Umgebungsdruck in der unmittelbaren Nähe des Berührungsbereichs, mit
Hilfe eines Kanals (6) in der Schiebestange aufrechtzuerhalten.
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Dabei sollte beachtet werden, dass
Druckunterschiede auch dazu genutzt werden können, auf der unbearbeiteten
Seite der Seitenwandung eine Zugspannung zu erzeugen. In diesem
Zusammenhang müsste
bei einem Ausführungsbeispiel
das Schiebeelement (14) nicht direkt auf ein Bodenteil des
Gegenstands einwirken. Eine Entlüftungsöffnung ähnlich der Öffnung (10)
müsste
dann auf der Austrittsseite des Formwerkzeugs angeordnet werden.
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Vorzugsweise ist ein im Querschnitt
durch das Schiebeelement gesehener Umfang komplementär zu dem
Umfang der Halsform, so dass das Schiebeelement und der Gegenstand
in angemessener Weise dicht zusammenpassen, beispielsweise in nahezu
gasdichter Weise.
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3 stellt
verschiedene Ansichten von Querschnitten durch eine alternative
Vorrichtung dar, die sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
eignet. Teil A stellt eine Dose dar, die zuvor mit einer Einschnürung am
Rand versehen wurde und ein Bodenteil und eine Seitenwandung (2)
aufweist. Die Randeinschnürung
befindet sich in Kontakt mit einer Zentriereinrichtung (4).
Der Außendurchmesser
der Zentriereinrichtung an der Stelle, an der sie mit dem Gegenstand
in Berührung
kommt, entspricht dem Innendurchmesser der Einschnürung. Die
Zentriereinrichtung ist mit einem Gaskanal (6) versehen.
Eine Verschlusshülse
(7), die sich parallel zur Längsachse verschieben lässt, befindet
sich konzentrisch um die Zentriereinrichtung. Zwischen der Verschlusshülse (7)
und der Zentriereinrichtung (4) sind segmentierte Umschließungsmittel
(3) vorgesehen, welche die Einschnürung auf dem Korpus (2) durch
eine relative Bewegung der Verschlusshülse um die Zentriereinrichtung
in axialer Richtung umschließen.
Die Umschließungsmittel
werden mit Hilfe von Federn (8) gelöst, wenn die Verschlusshülse (7) zurückgezogen
wird. Im sicheren Klemmzustand eignet sich die Zentriereinrichtung
zur Übertragung
der Kraft t auf die Seitenwandung. Teil B in 3 stellt die Randeinschnürung am
Korpus (2) in dem Zustand dar, in dem dieser sicher zwischen
der Zentriereinrichtung (4) und einem Segment (3)
der Umschließungseinrichtung
festgeklemmt ist. Ein Querschnitt durch die Lösefedern (8) ist in
Teil C in 3 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind vier Lösefedern
in Vertiefungen in der Zentriereinrichtung (4) angeordnet
und sind die Umschließungsmittel
(3) in vier Segmente unterteilt. Zur Erzeu gung einer Druckbelastung
in axialer Richtung auf der Seitenwandung auf der unbearbeiteten
Seite wird eine Abstützbasis (5)
verwendet.
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Die Zeichnungen stellen in der hier
abgebildeten Form keinerlei Einschränkung dar. Die Ausführungsbeispiele
können
an eine gewünschte
Situation angepasst werden. In einigen Fällen ist es auch möglich, Arbeitsgänge zur
Verformung entsprechend dem Verfahren auszuführen, bei dem der Umfang der Seitenwandung
zunimmt. Die hier dargestellten Vorrichtungen können auch in diesem Fall verwendet werden,
wenn die wesentlichen Bestandteile durch komplementäre Äquivalente
ersetzt werden. Beispielsweise würde
dann der Kanal (6) in 3 nicht als
Kanal für
ein unter Druck stehendes Medium verwendet, sondern vielmehr als
Kanal für
ein (hier nicht dargestelltes) innen liegendes Formwerkzeug. Der Durchmesser
des Formwerkzeugs wäre
in den Fällen,
in denen es sich für
den Kontakt mit der Seitenwandung eignet, im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser der Zentriereinrichtung (4). Im Zusammenhang
mit der vorliegenden Anmeldung ist hier unter Verformung einer Seitenwandung
sowohl eine kongruente als auch eine nicht-kongruente Verformung zu
verstehen.