DE2632270A1

DE2632270A1 - Verfahren und vorrichtung zur verbindung der boden- und mantelteile von behaeltern, faessern o.dgl., insbesondere aus metall, mittels eines dreifachfalzes

Info

Publication number: DE2632270A1
Application number: DE19762632270
Authority: DE
Inventors: Eugene Wessely
Original assignee: Gallay SA
Current assignee: Gallay SA
Priority date: 1975-07-31
Filing date: 1976-07-17
Publication date: 1977-02-17
Also published as: GB1534084A; US4055133A; IT1062472B; NL7608426A; FR2319439A1; AU1612376A; ES450326A1; FR2319439B1; NL167870C; BE843879A; AU506608B2

Description

PATENTANWALT

Dipl. ing. K. HÖLZER

PHILIPPINE -WELSEB - STHASSB 14

8900 AUGSBURG

TELEFON 516475 TELEX 533 202 palol d

B. 386

Augsburg, den 16. Juli 1976

Gallay S.A., 166, rue du Faubourg Saint-Honore, Paris 8e,

Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Verbindung der Boden- und Mantelteile von Behältern, Fässern oder dergl., insbesondere aus Metall, mittels eines Dreifachfalzes

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung der Boden- und Mantelteile von Behältern, Fässern oder dergl., insbesondere aus Metall, mittels eines Dreifachfalzes, wobei die beiden aufeinanderliegenden Ränder der ineinandergefügten Boden- und Mantelteile, von denen der Bodenrand zuerst

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ORIGINAL INSPECTED

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um ein vorgegebenes Maß über den Mantelrand hinausragt, mittels einer Profilrolle derart ineinandergerollt werden, daß ein Dreifachfalz mit mehr als fünffacher Materialstärke hergestellt wird.

Aus der PR-PS 1 447 436 und deren erstem Zusatz Nr. 89 ist einerseits eine Technik zur Verbindung der Boden- und Manteilteile von Behältern mittels eines Dreifachfalzes, der mehr als fünffache, nämlich siebenfache Blechstärke aufweist, und andererseits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung dieser Dreifachfalzung bekannt« Eine fünffache Blechstärke entspricht dem üblichen Doppelfalz.

Das bei dieser Verbindungstechnik auftretende Problem ist die Falzung des Bodenrandes und des Mantelrandes derart, daß sich bei minimalem Werkstoffverbrauch eine möglichst große Festigkeit und eine vollkommene Dichtheit des Falzes ergeben.

Bei dem aus dem oben erwähnten Zusatzpatent bekannten Verfahren wird mittels mindestens einer geeignet geformten Profilrolle durch ununterbrochenes radiales Drücken während einer Anfangsphase an der Bodenrandaußenkante eine Rundkante geformt, deren freies Ende zu der noch nicht verformten Mantelkante hin weist, und diese Rundkante wird zum Außenkanten-

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•bereich des Mantelrandes hin gedrückt, worauf während einer Endphase die beiden Ränder gemeinsam kontinuierlich verformt werden, bis die, die Form einer zusammengedrückten Spirale aufweisende Dreifachfalzung mit siebenfacher Materialstärke hergestellt ist, wobei es sich bei den Materiallagen abwechselnd um Bodenrand- und Mantelrandmaterial handelte

Zur Optimierung des WerkstoffVerbrauchs ist es notwendig, daß der Durchmesser der während der Anfangsphase hergestellten Rundkante, welche dann das Zentrum der Spirale bildet, so klein wie möglich gehalten wird, und daß das freie Ende dieser Rundkante, wie bereits erwähnt, zum Außenkantenbereich des Mantelrandes hin gedrängt wird.

Die bei dem bekannten Verfahren verwendete Profilrolle ist mit einer Profilnut versehen, deren Profil einen durch eine bestimmte Anzahl von Radien bestimmten Bogen darstellte

Die Anwendung dieser bekannten Verfahrens führt zwar zu dem gewünschten Ergebnis, sofern das Blech der Boden- und Mantelteile eine Dicke von 10/10 mm nicht übersteigt, jedoch ' •hat die Erfahrung gezeigt, daß bei Blechstärken oberhalb von 10/10 mm die Bildung der anfänglichen Rundkante mit möglichst geringem Radius mittels der für die erwähnten Blechstärken vorgesehenen Profilrollen Schwierigkeiten aufwirft·

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs dargelegten Art so zu verbessern, daß es nicht nur für Blechstärken unterhalb, sondern auch für Blechstärken oberhalb von 10/10 mm anwendbar ist.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solches Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ineinanderrollen der beiden Ränder der Außenkantenbereich des Bodenrandes allein um einen vorgegebenen Winkel in Richtung zum Mantelrand hin gebogen wird, so daß ein ebener schräger Bereich entsteht, und daß am freien Ende des Bodenrand-Außenkantenbereiches eine zur Mantelachse hin gerichtete, einen kleinen Radius aufweisende Rundkante geformt wird.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird der genannte schräge Bereich durch Drücken und die genannte Rundkante durch Bördeln hergestellt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung werden der genannte schräge Bereich und die Rundkante nacheinander mittels einer geeignet geformten Profilrolle hergestellt«

Das erfindungsgemäße Verfahren bietet gegenüber dem vorbekannten Verfahren zwei wesentliche Vorteile:

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a) Die Herstellung eines ebenen schrägen Bereiches bestimmt am Bodenrand eine Einleitungszone, welche in sehr genauer Weise auf dem Blech die Anfangsstelle festlegt, an welcher das gemeinsame Einrollen der beiden Ränder bis zur Fertigstellung der Dreifachfalzung beginnt, und

b) Die Rundkante, die nachher das Zentrum der Spirale bildet, erhält von Anfang an die Form, welche sie auch innerhalb des Falzes beibehält.

Vorteilhafterweise besteht der Behältermantel aus Kunststoff und der Behälterboden aus Stahle

Vorzugsweise liegt der Neigungswinkel des genannten schrägen Bereiches mit Bezug auf die Ebene des nicht verformten Bodenrandes im Bereich zwischen 20 und 50 _β

Der Neigungswinkel des genannten schrägen Bereiches ist so festgelegt, daß ein Knicken des Bodenrandes während der Formung der Rundkante vermieden wird.

Eine Vorrichtung zur Ausführungs des beschriebenen Verfahrens ist gemäß der Erfindung durch eine Profilrolle zum Ausführen der genannten, vor dem Einrollen der beiden Ränder stattfindenden Schritte gekennzeichnet, deren Profil nach-

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einander einen geradlinigen Eintrittsbereich, einen zu diesem geneigten geradlinien Schrägbereich, einen gekrümmten Übergangsbereich und einen zum Eintrittsbereich im wesentlichen parallelen geradlinigen Austrittsbereich aufweist»

Gemäß einem Merkmal dieser Vorrichtung weist der genannte Übergangsbereich eine Vielzahl von Krümmungsradien auf und schließt sich jeweils tangential an den Schrägbereich und an den Austrittsbereich an.

Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen dem Eintrittsbereich und dem Schrägbereich zwischen 20° und 50 .

Im Falle einer kontinuierlichen Arbeitsweise ermöglicht die erfindungsgemäße Profilrolle das Schrägbiegen des Bodenrand-Außenkantenbereiches und das Formen der Rundkante in einem einsigen Durchgang, wobei der Neigungswinkel des Schrägbereiches und der nachstehend als Krümmungsbereich bezeichnete Übergangsbereich jeder beliebigen Materialstärke im Sinne der Erzielung eines minimalen Werkstoffverbrauches und einer ausgezeichneten Qualität des fertigen Dreifachfalzes angepaßt werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen im einzelnen

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beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 ' die Ausgangs lage der beiden zu

falzenden Ränder,

die Fig.2 und 3 die Verfahrensschritte des Schrägbiegens des Bodenrandes und der Formung einer Rundkante jeweils auf besonderen Maschinen,

die Fig., la bis Id den Ablauf der Verfahrensschritte

des Abbiegens des Bodenrandes und
der Formung der Rundkante in einem einzigen Durchgang mittels einer
ersten Profilrolle, und

die Fig. 4 bis 9 den weiteren Ablauf der Herstellung

eines Dreifachfalzes mittels einer zweiten Profilrolle im Anschluß an den in den Fig. 2 und 3 oder la
bis Id gezeigten Vorgang.

Zunächst wird auf die Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen, welche die Arbeitsfolge des erfxndungsgemäßen Verfahrens im

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Falle der Verwendung gesonderter Werkzeuge zeigen«,

Nachdem der Rand 1 des Mantelteils 2 und der Rand 3 des Bodenteils 4 gemäß Fig. 1 aufeinanderliegen, wird einerseits der schräge Bereich 5 beispielsweise durch Drücken auf iner Presse und andererseits die Rundkante 6 durch Bördeln hergestellt. Die Reihenfolge dieser beiden Arbeitsgänge ist beliebig.,

Die Herstellung des schrägen Bereichs 5 kann vorteilhafterweise im Zuge des Stanzens und Tiefziehens des Bodens erfolgen und das Bördeln der Rundkante 6 kann sich an diesen Vorgang anschließen, jedoch kann auch in umgekehrter Reihenfolge verfahren werden.

Die Fig. la bis Id zeigen das schräge Abbiegen des Bodenrandes und die Formung der Rundkante nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einem kombinierten Arbeitsvorgang. Eine dazu verwendete Profilrolle 7 (Fig. la bis Id) ist mit einer Nut 8 versehen, deren Profil sich aus vier Abschnitten zusammensetzt, nämlich aus einem geradlinien Eintrittsbereich 9 mit einer Abfasung 10, einem geradlinigen Schrägbereich 11, einem Rundungsbereich 12 (gekrümmter Übergangsbereich) und einem zum Eintrittsbereich 9 im wesentlichen

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parallel verlaufenden geradlinigen Austrittsbereich 13. Der Schrägbereich 11 und der Austrittsbereich 13 schließen sich jeweils tangential an den Rundungsbereich 12 an„

Der Eintrittsbereich 9 dient der Unterstützung des Bodenrandes zwecks Vermeidung eines Knickens dieses Randes während der bei der Formung auftretenden Beanspruchungen„

Der Schrägbereich 11 orientiert den Bodenrand nach einem vom Rundungsbereich 12 vorgegebenen Angriffswinkel. Der Rundungsbereich 12 weist ein der Rundkante entsprechendes Profil auf, welche später, wie bereits erwähnt, das Zentrum der zusammen mit dem Mantelrand zu formenden Spirale bildet. Der Austrittsbereich 13 stützt die Rundkante während deren Formung und hält die Rundkante unter Beibehaltung von deren Höhenmaß innerhalb des Rundungsbereiches 12 und des Schrägbereiches 11 der Profilnut 8«,

Die Figuren 4 bis 9 zeigen die Endphase der Herstellung des Dreifachfalzes, und zwar unabhängig von der jeweils gewählten Art und Weise der Ausführung der eben beschriebenen Anfangsschritte ο

In Fig. 4 ist erkennbar, daß der Bodenrand in der Ausgangsposition der Endphase der Drei fach falzbil dung bei 14

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eine Einleitungszone im Übergangsbereich zwischen den Bereichen 9" und 11 darstellt, an welcher der Anfangsabschnitt des Einrollens stattfindet.

Die für die Endphase verwendete Profilrolle 15 weist eine geeignet profilierte Nut 16 auf, die durch einen Eintrittsbereich 17 und einen Austrittsbereich 18 begrenzt ist. Der weitere Ablauf des gemeinsamen Einrollens der beiden Ränder ist klar aus den Figuren 6 bis 9 ersichtliche Aufgrund der erfindungsgemäßen Anfangeschritte endet das gemeinsame Einrollen der Ränder 1 und 3 gemäß Fig. 9 damit, daß der Rücken 19 der das Zentrum der Spirale bildenden Rundkante 6 gegen das Blech des Mantels 2 gedrückt wird.

Vor der Anwendung der Profilrolle 15 kann in an sich bekannter Weise eine flüssige Dichtung in die Rundkante 6 eingebracht werden,,

In Abhängigkeit von der jeweiligen Blechstärke kann der Neigungswinkel des Schrägbereiches 11 zwischen 20° und 50° variieren und das Profil des Krümmungsbereiches 12 ist jeweils im Sinne der Erzielung einer Rundkante mit minimalem Radius zur Formung des Dreifachfalzes angepaßt»

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebenen

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ΛΑ

Ausführungsbeispiele, sondern schließt auch mögliche Ausführungsvarianten ein«,

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Claims

Patentansprüche

( 1.J Verfahren zur Verbindung der Boden- und Mantelteile von Behältern, Pässern oder dergl,, insbesondere aus Metall, mittels eines Dreifachfalzes, wobei die beiden aufeinanderliegenden Ränder der ineinander gefügten Boden- und Mantelteile von denen der Bodenrand zuerst um ein vorgegebenes Maß über den Mantelrand hinausragt, mittels einer Profilrolle derart ineinandergerollt werden, daß ein Dreifachfalz mit mehr als fünffacher Materialstärke hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ineinanderrollen der beiden Ränder der Außenkantenbereich des Bodenrandes allein um einen vorgegebenen Winkel in Richtung zum Mantelrand hin gebogen wird, so daß ein ebener schräger Bereich entsteht, und daß am freien Ende des Bodenrand-Außenkantenberexches eine zur Mantelachse hin gerichtete, einen kleinen Radius aufweisende Rundkante geformt wird·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schräge Abbiegen des Bodenrand-Außenkantenbereiches durch Drücken und das Formen der Rundkante durch Bördeln erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß das Herstellen des ebenen schrägen Bereiches und das Formen der Rundkante aufeinanderfolgend mittels einer Profilrolle erfolgen.

4_e Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3_S dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für das Mantelteil Kunststoff und für das Bodenteil Stahl verwendet wird»

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel des ebenen schrägen Bereiches mit Bezug auf die Ebene des noch nicht verformten Bodenrandbereiches zwischen 20 und 50 liegt.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 3 bis 5» gekennzeichnet durch eine Profilrolle (7) zur Ausführung der genannten, vor dem Einrollen der beiden Ränder (1, 3) stattfindenden Schritte, deren Profil nacheinander einen geradlinigen Eintrittsbereich (9) einen zu diesem geneigten geradlinigen Schrägbereich (11), einen gekrümmten Übergangsbereich (12) und einen zum Eintrittsbereich im wesentlichen parallelen geradlinigen Austrittsbereich (13) aufweist.

7o Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich (12) eine Mehrzahl von Krümmunga-

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radien aufweist und daß der Schrägbereich (11) und der Austrittsbereich (13) sich jeweils tangential an den Übergangsbereich anschließen,

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel des Schrägbereiches (11) mit Bezug auf den Eintrittsbereich (9) zwischen 20° und 50° liegt.

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