DE2805321A1

DE2805321A1 - Verfahren zum gleichzeitigen einschnueren und boerdeln eines dosenkoerpers und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2805321A1
Application number: DE19782805321
Authority: DE
Inventors: Laszlo Attila Gombas
Original assignee: Coors Container Co
Current assignee: Coors Container Co
Priority date: 1977-02-28
Filing date: 1978-02-06
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE2805321C2; US4070888A; GB1591221A; JPS53106664A; JPS6143126B2

Description

Ooors Container Company, Golden, Colorado, Y. St₀ A.

Verfahren zum gleichzeitigen Einschnüren und Bördeln- eines Dosenkörpers und Vorrichtung zur Durchführung de;S Yerfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Yorrichtung zur Bildung eines eingeschnürten Teils und eines Befestigungsflansches an einem metallischen Dosenkörper.

Bei der Herstellung von zwei und drei dosenteilartigen Behältern aus einem Metallblech, wie z.B. aus Stahl, legiertem Stahl oder Aluminium, wird ein an beiden Enden offener Dosenkörper allgemein zylindrischer Form für drei Dosenstücke oder ein an nur einem Ende offener Dosenkörper für zwei Dosen gebildet. Um das offene Ende oder die offenen Ende des Dosenkörpers zu verschließen, werden Teile des Dosenkörpers nahe des bzw. der offenen Enden eingeschnürt und ein Befestigungsflansch an ihnen gebildet. Der Befestigungsflansch wird zusammen mit AbSchlußdeekeln zum Abdichten verwendet, um das bzw. die offenen Ende des Dosenkörpers und Bildung einer z.B. Bier oder alkoholfreie Getränke enthaltenen Dose dichtend zu verschließen. .

983S/0S71

Es ist bekannt (US-PS 3 687 o98), zuerst die Einschnürung für sich allein mittels einer getrennten Vorrichtung zum Einschnüren sowie eines entsprechenden Verfahrens vorzunehmen,, Weitere Verfahren und Vorrichtungen zum Verengen gehen aus den US-PS¹η 3 898 828;.3 831 416; 3 .Ö2o 486; 3 812 696; 3 808 868; 3 786 957; 3 797 431; 3 771 476; 3 763 8o7; 3 757 558; 3 69o 279; 3 68o 35o; 3 6oo 927 und 3 468 153 hervor.

Nach Durchführung des getrennten Einschnürvorgangs wird herkömmlicherweise ein getrennter Bördelvorgang mittels einer extra vorgesehenen Bördelvorrichtung durchgeführt, wie aus den US-PS¹η 3 548 769 und 3 4o6 648 hervorgeht. Es sind auch Verfahren und Vorrichtungen zum gleichzeitigen Einschnüren und Bördeln aus den US-PS-¹ η 3 951 o83; 3 797 429; 3 782 315; 3 782 314; 3 765 351; 3 757 555; 3 698 337 und 3 688 538 bekannt, die sich jedoch in der Praxis als nicht zufriedenstellend erwiesen haben.

Die Bildung eines Befestigungsflansches ist hinsichtlich der Herstellung einer Dose mit guten Abdichtungseigenschaften ein kritischer Vorgang. Ferner kann eine wesentliche Material- und damit Kosteneinsparung durch die Verringerung der Durchmesser des Dosenflansches und der Abschlußdeckel bewirkt werden. Bei vielen herkömmlichen Dosen weisen der Dosenkörper und die Abschlußdeckel im wesentlichen gleichen Durchmesser auf. Bei Anwendung der Erfindung kann jedoch der Befestigungsflansch des Dosenkörpers leicht mit einem solchen Durchmesser versehen werden,

8Ö98SS/0S.71

daß ein AbSchlußdeekel mit kleinerem Durchmesser als dem Durchmesser des Hauptseitenwandungsteils des Dosenkörpers verwendbar ist. Eine zufriedenstellende Bildung eines Befestigungsflansches geeigneten Durchmessers hat sich als schwierig erwiesen, und viele Probleme haben sich bei der Entwicklung von Verfahren und Vorrichtungen zur verhältnismäßig schnellen, zuverlässigen und fehlerfreien Herstellung von Befestigungsflanschen ergeben.

Die Erfindung löst diese ProDieme durch Schaffung eines Verfahren und einer Vorrichtung zur Bildung eines Befestigungsflansches unter Verwendung eines drehbaren Gehäuses mit einer drehbaren, selbstzentrierenden Hülse zur Aufnahme eines Dosenkörpers, einer äußeren, auf dem drehbaren Gehäuse drehbar gelagerten Formgebungseinrichtung, die eine ringförmige, gebogene, äußere Formfläche aufweist, die mit der äußeren Umfangsflache eines ungeformten Endteils der Seitenwandung des Dosenkörpers nahe des Rancfceils in Eingriff steht, mit einer ersten drehbaren, inneren Forragebungseinrichtung, die in dem Dosenkörper in Stellung bringbar ist, eine Stützfläche für einen Eingriff an nur einem Teil der Seitenwandung· des Dosenkörpers axial einwärts im Abstand von der gebogenen, äußeren Formfläche Bowie eine erste, innere Formfläche aufweist, die gegenüber dem Bereich des formenden Eingriffs zwischen der gebogenen, äußeren Formfläche und dem ungeformten Endteil des Dosenkörpers vorgesehen ist, mit einer zweiten drehbaren, inneren Formgebungseinrichtung, die teilweise in dem Dosenkörper in Stellung bring-

bar ist und eine Stützfläche, die mit dem Randteil des Dosenkörpers in Eingriff steht, und eine zweite innere Formfläche aufweist, die gegenüber dem Bereich des formenden Singriffs zwischen der gezogenen, auflegen Formfläche und. dem ungeformtett Endteil vorgesehen iat; und mit .einer Anstelleijariclrtung zur axialen Trennung der· ersten und zweiten inneren Formgebungs— einrichtung während des Formvorgangs.

Die Erfindung schafft weiterhin eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Formen eines ringförmigen Flansches und eines gebogenen Halses in der ringförmigen Wandung des Dosenkörpers nahe eines offenen Endes mit einem ringförmigen, äußeren Formgebungselement, mit zwei axial gegenläufig verschiebbaren, ringförmigen, inneren Formgebungselementen, die axial gegeneinander beaufschlagbar und radial in dem äußeren Formgebungselement "angeordnet sind, und mit einem Auflager, das mit der Außenfläche der ringförmigen Wandung des Dosenkörpers zwecks Abstützung der ringförmigen Wandung zwischen dem inneren und dem äußeren Formgebungselement für eine Drehung relativ zu dem äußeren Formgebungselement in Eingriff bringbar ist, wobei das innere und das äußere Formgebungselement radial relativ verschiebbar sind, ■um die ringförmige Wandung radial nach einwärts zu verformen «nd um bei Abstützung durch das Auflager gleichzeitig bei Relativdrehung des äußeren Formgebungaelaments und der ringförmigen landung den Flansch und den Hals zu bilden^ wobei die Formgebung eine axial gegenläufige Verschiebung des inneren Form-

gebungselemente gegen die axiale Beaufschlagung bewirkt.

Die Erfindung sorgt für ein Verfahren zum gleichzeitigen Bilden einer Einschnürung und eines Flansches an einem -umgeformten Endteil einer zylindrischen Seitenwandung eines metallischen Dosenkörpers zwecks Erzeugung eines ringförmigen Randes nahe an dem offenen Ende des Dosenkörpers, der einen Außendurchmesser aufweist, der gleich oder kleiner als der Außendurchmesser der Seitenwandung ist, eines sich axial und radial nach einwärts erstreckenden, ringförmigen ersten Flansches, der axial einwärts in nächster Nachbarschaft des Randes angeordnet ist_r einer ringförmig gebogenen Hut, die axial einwärts in näeheter Nachbarschaft des Flansches angeordnet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der des Randes ist, und zwecks Erzeugung eines sich axial einwärts und radial nach außen erstreckenden zweiten Flansches, der axial einwärts in nächster Nachbarschaft der gebogenen Nut angeordnet ist und letzterer mit der Seitenwandung verbindet, gekennzeichnet durch die Yerfahrensschritte, die zuerst die gesamte Innenfläche des ungeformten Endteil© entlang einer ri&gförmigen Auflagefläche abgestützt wirdjj die eine Breite aufweist₈ die sieh axial zwischen dem axial am weitesten außen gelegenen Sand des Boseakb'rpers und. der Ebene des KrümiHrngsmiötelpmikteö äer cu öildenclea gebogenen Hut erstreckt.? daß anfänglioii ©in cioii axial ©rsb umfangsraäßig begrenzter Teil eier Äianenfläeno fis-s iis Enateils abgestützt wi^d_s Qe? nleii s^ieoIiGn zigt Segne G-33

Krtimmungsmittelpunktes der darin zu bildenden gebogenen Hut und der Ebene, die im wesentlichen axial einwärts jenseits der Ebene der Schnittstelle der Seitenwandung und des zweiten Flansches liegt, erstreckt, daß gleichzeitig radial einwärts und axial einwärts gerichtete Formkräfte auf nur einen Flächenteil der begrenzten Urafangslänge und radialen Breite am Außenumfang des ungeformten Teils entlang der Ebene des Krümmungsmittelpunktes der ringförmigen, gebogenen, zu bildenden Nut aufgebracht werden, und daß umfangsmäßig die Angriffsstelle der Formkräfte verändert und stufenweise die Größe der Formkräfte gesteigert werden, während axial die Entfernung zwischen der ringförmigen Auflagefläche und dem sich axial erstreckenden, umfangsmäßig begrenzten !eil der Innenseite des ungeformten Endteils vergrößert wird«,

Die Erfindung wird an Hand der Beschreibung der Zeichnungen nunmehr erläutert;

In letzteren sind:

Fig. 1 eine Ansicht einer schematischen Teilseitenrisses teilweise im Querschnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Teilendansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Figo 3 die Ansicht eines Teilseitenrisses im Querschnitt eines gemäß der Erfindung formmäßig gestalteten Behälterkörpers,

SGSÖ35/Ö571'

Fig. 4 die Ansicht eines Teilseitenrisses eines mittels einer herkömmlichen Vorrichtung sowie mittels herkömmlicher Verfahren geformten Behälterkörpers,

Pig. 5 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1 zum Formen des Behälterkörpers nach Fig. 3,

Fig. 6 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung der äußeren Formfläche eines äußeren Formgebungselementes der Vorrichtung nach Fig. 5,

Fig. 7 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses eines Teils der Vorrichtung nach Fig. 1, die einen ungeformten Dosenkörper in Verbindung mit den inneren Formgebungsund Stützelementen vor der Bildung der Einschnürung und des Flansches zeigt,

Figo 8 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung eines Teils der inneren Formfläche eines der Elemente der Vorrichtung nach Figo 7,

Fig. 9 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung eines Teils der inneren Formfläche eines anderen der inneren Formgebungselemente der Vorrichtung naoh Fig. 7,

Fig. 1o die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung von Teilen der äußeren und inneren Formflächen in der anfänglichen Formgebungsstellung,

Fig. 11 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung von Teilen der äußeren und inneren

800835/0571

^: lOrmflächen in einer zweiten Pormgebungsstellung, Pig. 12 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der

Vergrößerung von Teilen der äußeren und inneren porm-."-..-flächen in einer dritten Formgebungsstellung,

Figo 13 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses in der Vergrößerung von Teilen der äußeren und inneren Pormfläohen in einer vierten JOrmgetiungsstellung und

Fig. 14 die Ansicht eines querschnittmäßigen Seitenrisses von

Teilen der äußeren und inneren Pormflachen in der abschließenden Formgebungsstellung.

Wie aus Pig. 1 hervorgeht* weist die Vorrichtung eine kontinuierlich drehbare, zentrische !felle 1o mit einer zentrisohen Drehachse 12 auf, die mittels herkömmlicher lager und nicht dargestellter Maschinenbauteile drehbar gelagert und mittels ©ines- geeigneten, nicht dargestellten Motors angetrieben ist. Ein herkömmliches ringförmiges _g saclcsn-seheibsnartiges -Sundtaktsaknrad 14 aüt einer Anzahl .urafangsmäßig im Abstand aneinander abgeordnete^ den Besenkörper aufnehmender und halt©snd©r Ecsshen 16 äst ©rtsfest auf &θζ UeIIe 1© für ©in© fO2?tiaufond©. gelagert» 3in risgfosmigss Stützrad 18 für das äußes?©

das- oia© Aaaalal umfaaagisiaäßig im" Abstasifi

g .äußeres¹ fossagöbiaagsolGiaQat© 2© tS'ägto ist o^tefosst ca ÜO2?-WsIS-O Io ftl2?. Glas fQ^tlaiifQSSo Ds?©2iimg" damit ia asialom is siächs-tsr Halle "oiaes? Soi'feo. »ios Eiancitaktss-feasaäQis 14". i- τ&Λ so ©ago©sfisio ο^ flaS oia FosMgofeMgBoloiaQat 2© i©s?t= -

- 2ο -

laufend koaxial mit jeder Tasche 16 ausgerichtet ist. Ein ringförmiges Stützrad 24 für ein inneres Formgebungselement, das eine Anzahl umfangsmäßig im Abstand angeordneter, innerer Formgebungselemente 24 aufweist, ist ortsfest auf der Welle 1o für eine fortlaufende Drehung damit in axialem Abstand in nächster Nähe des Stützrades 18 gelagert und so angeordnet, daß ein inneres Formgebungselement fortlaufend koaxial mit Jeder Tasche 16 ausgerichtet und mit dem äußeren Formgebungselement 2o verbunden ist. Ein herkömmliches, ringförmiges, stoßeltragendes Rad 26 trägt eine Anzahl umfangsmäßig axial im Abstand zueinander angeordneter Übertragungsstößel 28 und ist ortsfest auf der Welle 1o für eine fortlaufende Drehung damit im axialen Abstand und nächster Nähe von der anderen Seite des Rundtaktzahnrades gelagert und so angeordnet, daß ein Stößel 28 fortlaufend koaxial mit jeder Tasche 16 ausgerichtet ist.

Die Vorrichtung ist zum Einschnüren und Flanschen von Dosenkörpern 3o geeignet, die bei der dargestellten Ausführungsform vor der Bildung der Einschnürung und des Flansches einen zylindrischen Seitenwandungsteil 32, der an einem Ende in einen ungeformten, offenendigen Randteil 34 ausläuft, und eine Bodenwandung 36 aufweisen, der nach einwärts gewölbt sein kann» Wie schematisch in Fig. 2 dargestellt ist, werden die Dosenkörper fortlaufend in leere Taschen 16 an dem sich fortlaufend drehenden Rundtaktzahnrad 14 mittels der Schwerkraft über Zuführrutschen 38 eingeführt und nach Durchführung der Einschnürung

und Flanschbildung während eines Teils einer Umdrehung des Rundtaktzahnrades 14 fortlaufend über eine herkömmliche Abführrutsche 4-0 entladen»

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist nach dem Einschnür- und Flanschvorgang das geformte Ende 42 des Dosenkörpers 3o verhältnismäßig kurzer axialer Länge, d„h. einer Länge von o,225 inch (o,225.25,4 mm), mit einem gebogenen, ringförmigen eingeschnürten Teil 44 mit einem Krümmungsmittelpunkt 46 versehen, der radial einwärts von der Seitenwandung 32 angeordnet und durch einen sich axial einwärts sowie radial auswärts erstreckenden konischen Flanschteil 40 und einem ringförmigen, gebogenen Teil 5o damit verbunden ist. Der eingeschnürte Teil 44 ist mit dem ringförmigen Hand 34 durch einen sich axial und radial nach auswärts erstreckenden, gebogenen Befestigungsflansch 52, der ungefähr 9o° oder weniger radial nach auswärts während des Formvorgangs gedreht und in einer Ebene 54 angeordnet ist, die sehr nahe, z.B. o,oo75 inch. (o,oo75.25|4 mm), der Ebene 56 der äußeren Umfangsflache der Seitenwandung 32 angeordnet ist, und mit dem gebogenen Befestigungsflansch 52 durch ein verhältnismäßig kurzes, querverlaufendes, äußerstes Flanschteil 58 verbunden, das sich im wesentlichen radial nach außen zwischen der Ebene 59 des Krümmungsmittelpunktes 46 und der Ebene 54 des Randteils 34 erstreckt.

809835/0571

Aus Fig» 4 geht ein herkömmlich eingeschnürter und geflanschter Dosenkörper 31 mit einer Seitenwandung 35 hervor, die einen Rand 35 aufweist, der z_oß_o o,1o9 inch. (o,lo9.25_t4 mm) radial einwärts von der Außenfläche der Seitenwandung 33 angeordnet und damit über einen ersten, geneigten Flanschteil 37, einen zweiten gebogenen Teil 39, einen dritten, kurzen, ringzylindrischen Teil 41, einen vierten, gebogenen Teil 43 mit einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius und einen fünften, gebogenen Teil 45 mit einem verhältnismäßig großen Krümmungsradius verbunden ist. Wie aus den Figuren 3 und 4 hervorgeht, ist die axiale länge des geformten Endteils 42 wesentlich kleiner, z.B., o,225 inch, (o,225o25»4 mm), als die verhältnismäßig große länge, von z.B. 3o inch. (3o.25»4 mm) des geformten Endteils 47.

Der Aufbau nach Fig. 3 macht es möglich, daß ein nicht dargestellter Dosenkörper kleineren Durchmessers als der Durchmesser der Seitenwandung 32 in Verbindung mit dem gebogenen, ringförmigen Teil 44ι dem gebogenen Flansch 52, dem sich radial erstreckenden Flansch 58 und dem Rand 34 im herkömmlichen Abdichtung svor gang mit radialem und axialem einwärts gerichteten Rollen und Sicken abdichtbar ist. Bei dem aus Fig. 4 hervorgehenden Aufbau weist das an dem Endteil 35 und den Flanschen 37, 39 und 41 befestigte Dosenendelement einen Durchmesser auf, der ungefähr gleich dem Durchmesser der Seitenwandung 33 ist₀ Der Aufbau nach Fig« 3 ermöglicht folglich nicht nur eine zuverlässige Formgebung ohne Fehlbildungen, wie z.Bo Flansch-

risse, sondern gewährleistet durch die Durchmesserverringerung des damit verbundenen Endelementes und die längenmäßige Verkleinerung des geformten Endteils eine beträchtliche Materialersparnis·

Wie Fig. 1 zeigt, weist jede die äußere Fläche formende Einrichtung 2.0 ein drehbares Gehäuse 6o auf, das drehbar in einer ringförmigen Öffnung in der Umfangsflache eines Rades 64, das an einer drehbaren, zentrischen Welle 1o befestigt ist, mittels geeigneter Lager 66, 67 gelagert ist. Eine erste Antriebseinrichtung in Form eines ringförmigen Ritzelzahnradelementes 68 ist ortsfest am Gehäuse 6o gelagert und wirkmäßig mit einer zweiten Antriebseinrichtung in Form eines ringförmigen, großen Zahnrades 7o verbunden, das geeigneterweise an einer zentrischen Welle 1 ο gelagert ist, um eine fortlaufende Drehung des Gehäuses 6o relativ zum Rad 64 zu bewirken.

Wie aus den Fig. 5 bis 7 hervorgeht, weist das Gehäuse 6o ein zylindrisches Element 72 mit einer abgestuften zentrischen Bohrung 74 mit einer zentrischen Achse 76 auf. Das offene Ende 78 der Bohrung 74 in nächster Nähe des Übertragungsrades weist einen Durchmesser auf, der wesentlich größer als der Außendurchmesser des Dosenkörpers ist, und es setzt sich über einen sich radial einwärts erstreckenden, sich verjüngenden, mittleren Bohrungsteil 8o kleinsten Durchmessers fort, der größer als der Außendurchmesser des KosenkÖrperelementes 3o ist. Der Bohrungs-

teil 80 kleinsten Durchmessers ist über eine sich radial nach außen erstreckende, ringförmige Fläche 81 mit einem aufgeweiteten Bohrungsteil 82 mit profilierter Seitenwandfläche verbunden, die ebenzylindrische Stirnflächenteile 84» 86 sowie gegenüberliegende, radial einwärts geneigte, zentrische Flächenteile 88, 9o aufweistο

Die die Außenfläche formende Einrichtung weist ferner ein Ringelement 92 auf, das an dem Ende des Gehäuseelementes in. nächster Nähe der Radanordnung 22 ortsfest gelagert ist und eine ringförmige gebogene Außenformflache 94 aufweist, die am Innenumfang des Ringelementes vorgesehen ist und eine zu einer Bohrung 74 zentrische Bohrung 96 bildet« Wie aus Fig. 6 hervorgeht, weist der Querschnitt der Formfläche einen ersten, geneigten, flachen, sich radial einwärts, axial auswärts erstreckenden und sich verjüngenden Flächenabschnitt 98, einen abgerundeten, radial am weitesten innengelegenen Flächenabschnitt I00 mit verhältnismäßig großen Krümmungsradius mit dem Mittelpunkt Ιο! sowie einen geradlinig ebenen, sich radial einwärts erstreckenden. Seitenflächenteil 1o2 auf.

Die gebogene Fläche I00 kann einen zusammengesetzten Krümmungs- '

verlauf oder andere Gestaltungen aufweisen, wie sie zur Erzielung einer besonderen Konfiguration bei der Einschnür- und Flansch- ;

bildung notwendig sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ; ist der Krümmungsmittelpunkt Ιοί in einer radialen Ebene 1o4 an- :

geordnet, die den radial am weitesten innen gelegenen Punkt der

Fläche 94 "und folglich den radial am weitesten innen gelegenen

Punkt auf dem eingeschnürten Teil 44 des geformten Dosenkörpers aufweist.

Wie Figo 5 zeigt, ist die Innenseitenfläche 1o8 des Ringelementes 92 achsparallel im Abstand zur Seitenfläche 81 des Elementes 72 angeordnet, um einen ringförmigen Schlitz 11o radial einwärts von den umliegenden Flächen 84, 86, 88, 9o der Bohrung 74 zu bilden« Eine selbstzentrierende Buchse in Form eines zylindrischen Buchsenelementes 114» die eine sich axial erstreckende, zylindrische Innenumfangsflaehe 116 mit einem Durchmesser aufweist, der geringfügig größer als der Außendurchmesser des Dosenkörpers und konzentrisch zur zentrischen Achse 76 der Bohrung 74 und der Formfläche 94 ausrichtbar ist, um den Hauptteil des Seitenwandungsteils des Dosenkörpers axial einwärts des -umgeformten Endteils zu stützen, ist radial beweglich gelagert und axial in der Nut 11o durch die Flächen 81, 1o8 begrenzt. Die äußere Umfangsflache 118 des Buchsenelementes 114 weist radial einwärts geneigte Flächen 12ο, 122 auf, die dem Profil der Oberflächen 88, 9o entsprechen und davon radial einwärts im Abstand unter Bildung eines ringförmigen Hohlraums 128 angeordnet sind. Einstellbare, tragende Einrichtungen in Form einer Vielzahl kleiner, radial und axial verschiebbarer Kugelelemente 13o füllen im wesentlichen den Hohlraum 128 aus, sind radial und axial darin verschiebbar und dienen zum radial beweglichen Lagern des Ring-

809835/0571

elementes 116 relativ zum Gehäuseelement 72 beim Herstellen des Kontaktes zwischen der zylindrischen Fläche 116 des Ringelementes 114 "und der äußeren Umfangsflache des Dosenkörpers. Die Kugelelemente weisen einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser auf, z.B. o,125 inch. (o_f125t25_f4 mm), und können aus einem verhältnismäßig harten, dauerhaften Material, wie z.B. einer Chromlegierung, hergestellt sein, Eine geeignet verschließbare öffnung 132 ist in dem Gehäuseelenient 72 zum Einsetzen der Kugelelemente vorgesehen. Um für ein gleichmäßiges Tragen und für eine gleichmäßige Kraftübertragung auf das Buchsenelement zu sorgen, können die Oberflächen 12ο, 122 mit ringförmigen, sich verjüngenden Nuten 134· versehen sein, wie in Figo 5 in der oberen Hälfte der Buchse dargestellt ist_o Die Anordnung ist derart, daß die Buchse 114 normalerweise koaxial zur zentrischen Achse 74 durch die Wirkung der Zentrifugalkraft während der Drehung des Gehäuses 72 angeordnet ist, wobei sie drehbar und radial nach außen verschiebbar relativ zu dem Gehäuseelement 72 und der Formflache 94 angeordnet ist.

Wie aus Fig, 1 hervorgeht, weist jede die Innenfläche formende Einrichtung 24 eine drehbare, ringförmige Formgebungseinrichtung 142 auf, die drehbar an einem Ende einer Stützwelle 142 derart gelagert ist, daß sie in der Buchse 114 in dem Gehäuseelement und dem Formgebungsringelement 92 angeordnet ist. Die Welle 142 ist drehbar in geeigneten Lagern 144 eines Werkzeugrades 146 gelagert, das ortsfest an der zentrischen Welle 1o mit dieser

809036/0571

■■_;._■ - 27 -

zusammen drehbar angebracht ist. Die zentrische Achse 148 der Welle 142 ist exzentrisch im Verhältnis zu den koaxialen, zentrischen Achsen 76 des Werkzeuggehäuses 60, der Buchse 114 und des Formgebungsringes 92 angeordnet.

Wie aus den S¹IgUTeIi 7 bis 1o hervorgeht, weist die innere Formgebungseinrichtung 140 ein axial am weitesten innen liegendes, erstes Formgebungselement I60 mit einer zylindrischen Tragfläche 161 auf, dessen Außendurchmesser wesentlich kleiner als der Innendurchmesser des Dosenkörpers 3o ist und das sich axial einwärts ungefähr von der Ebene 1o4 des Krümmungsmittelpunktes Ιοί der äußeren Formfläche- 94 über eine axiale Strecke 1o2 erstreckt, die wesentlich langer als die Länge des - ungeformten Endteils 1o3 des Dosenkörpers ist. Das Formelement I60 ist frei drehbar auf einem versetzten, exzentrischen Wellenendteils 164 der Welle 142 gelagert» Die gemeinsame zentrische Achse 165 des Teils 164 und des Formgebungselementes I60 ist zu den Achsen 76 und zu der zentrischen Achse HS der Welle 142 exzentrisch, um das Formgebungselement I60 in dsm Dosenkörper 3o nur mit einem Teil der Oberfläche 161 in tragendem Umfangseingriff mit nur einem Teil der iLnnenzylindrisehen Oberfläche des Dosenkörpers 166 anzuordnen. Das Formgebungselement I60 ist drehbar auf Rollenlagern I7o, 172 gelagert» di© von einer Lagerbuchse 174 drehbar und auf dem Endwellenteil 164 axial gleitbar gelagert ist* Eine Druckfeder 176 ist auf dem Wellenteil 164 zwischen einer ortsfesten Feststellmutter 178 und der Seiten-

809835/0S71

fläche 18o der Buchse 174 gelagert und beaufschlagt das Form- ί

, gebungselement 16o axial nach außen in Eingriff mit einem Auf- I

j lagerring 181, der auf dem Wellenteil 164 ortsfest gegen eine ;' Schulterfläche 182 angeordnet ist, wobei eine axial entgegengesetzte Verschiebung entlang des Wellenteils 164 möglich wird.

Die innere Formgebungseinrichtung 14o weist ferner ein axial am weitesten außen gelegenes zweites Formgebungselement 184 auf, das frei drehbar auf einem zentrischen Wellenteil 186 der Welle 142 angeordnet ist. Das Formgebungselement 184 und der Wellen- : teil 186 weisen eine gemeinsame zentrische Achse 188 auf, die ι normalerweise koaxial zu den zentrischen Achsen 76 des G-ehäuses J 6o und der äußeren Formgebungsfläche 94» jedoch exzentrisch ! versetzt zur Achse 148 der Welle 142 und zu der zentrischen ί Achse 165 der Welle 164 angeordnet ist,, Das Formelement 184 ι weist eine zylindrische Außenfläche 19o auf und ist drehbar auf Rollenlagern 192, 194 gelagert, die von einer Lagerbuchse drehbar und auf einem zentrischen Wellenteil 186 axial gleitbar gelagert sind. Eine Druckfeder 198 ist auf dem Wellenteil 186 zwischen einer ortsfesten Feststellmutter 2oo und einer Seitenfläche 2o2 der Buchse 196 gelagert und beaufschlagt das Formgebungselement I84 axial nach einwärts in Eingriff mit einem Auflagerring 2o4, der ortsfest auf dem Wellenteil 186 gegen den Auflagerring 181 angeordnet ist, wobei eine axial entgegengesetzte Verschiebung entlang des Wellenteils 186 ermöglicht wird. Eine periphere, zylindrische Auflagefläche 2o6 weist

8098 35/0571

!einen, reduzierten. Durchmesser auf, der ungefähr gleich dem
j Innendurchmesser des Dosenkörpers ist und eine sich radial erstreckende, ringförmige Schulter 21 ο schneidet, die eine radiale
Breite aufweist, die ungefähr gleich der Dicke des Seitenwandungsteils 32 des Dosenkörpers ist, um für ein Widerlager und
eine Stütze zur Aufnahme des ungeformten Endteils 34 des Dosenjkörpers zu sorgen. Der Außendurchmesser der Fläche 161 des

ι Formgebungselementes 16o ist beträchtlich kleiner als der Außen-

!- - . , ■ ..■■■■■

•durchmesser der Fläche 2o6, und die zentrische Achse 165 ist im · Verhältnis zur zentrischen Achse 188 derart versetzt, daß ein
!ausreichender Spalt 212 zwischen der radial am weitesten innen
gelegenen Fläche des eingeschnürten und geflanschten Bereichs : des Dosenkörpers nach dem Einschnür- und Flanschvorgang ge- > schaffen wird, um ein axiales Herausziehen der geformten Endteilä relativ zum Formgebungselement 1 6o zu ermöglichen. .. \

Die innere Formgebungseinrichtung weist ferner eine erste und : eine zweite axial entgegengesetzt verschiebbare, ringförmige, _:

innere Formgebungsflächen 22o, 222 bzw_o auf den axial benach- J

barten Seitenflächen 224» 226 der Formgebungselemente 16o auf, :

■ .. - i

die für eine Anlage an axial variablen, im Abstand zu einander ;

angeordneten Teilen der Innenumfangsflache des ungeformten End- ; j teils geeignet sind, der auf axial entgegengesetzten Seiten der j [Ebene 1o4 des Krümmungsmittelpunktes 1o1 der äußeren Formfläche
[94 während des Formgebungsvorgangs angeordnet ist« Wie in Fig.8
!gezeigt ist, weist die ringförmige, innere Formfläche 22o auf

- 3ο -

dem Element 16o einen ersten, axial langgestreckten, radial gekrümmten Teil 228 mit verhältnismäßig großen Radius auf, der sich tangential von der Außenfläche 161 bei 23o zu einem zweiten radial gebogenen Teil 234 erstreckt und letzteren bei 232 schneidet, der einen wesentlich kleineren Radius aufweist und sich tangential von der Seitenfläche 224 erstreckt. Wie aus Figo 9 hervorgeht, weist die ringförmige, innere Formfläche 222 am Element 184 eine erste, sich radial erstreckende, geneigte Fläche 236, die die Seitenfläche 226 bei 238 schneidet, sowie einen radial gekrümmten Teil 24o auf, der tangential die geneigte Fläche 236 mit der sich axial erstreckenden Fläche 2o6 verbindet. :

Im Betrieb der Vorrichtung wird ein Dosenkörper 3o in Jede leere j

■ Tasche 16 eingeführt, wenn das Rundtaktzahnrad 14 sich an der j

i Zuführrutsche 38 vorbeidreht, wobei der ungeformte, offene End- ! teil zur äußeren Formgebungseinrichtung 2o gewandt und die | innere Formgebungseinrichtung 24 mit jeder Tasche verbunden ist. Wie aus Figo 1 hervorgeht, ist die Bodenwandung 36 des Dosenkörpers dann mit einem Stoßdämpfer 25o verbunden, der am Ende einer axial gleitbaren Stößelwelle 252 gelagert ist, die betriebsmäßig über eine Mockenstößelwelle 256 mit einer ringförmigen Kurvennut 258 in einer ringförmigen l\Tockenp latte 26o verbunden ist, die nicht drehbar im Verhältnis zur zentrischen Welle 1o gelagert ist. Der Stoßdämpfer 25o kann drehbar auf der Stößelwelle 252 mittels eines geeigneten Lagers 262 gelagert 800835/0571

und mit einem herkömmlichen Vakuumsystem verbunden sein, um den Stoßdämpfer durch den zentrischen, axialen Durchlaß 264 zu stoßen und um den Dosenkörper auf der Seitenfläche des Stoßdämpfers mittels Unterdruck zu halten.

Die Stößelwelle 252 wird axial durch eine Nockeneinrichtung von einer zurückgezogenen, in Fig. 1 gezeigten Stellung in eine ausgefahrene, nicht dargestellte Stellung bewegt, wobei der Dosenkörper 3o teleskopartig in einer anfänglichen Formgebungsstellung in der selbstzentrierenden Buchse 114 in dem Gehäuse angeordnet ist, der ungeformte, offene Endteil 34 an der radi- :

I alen Schulter 21 ο an dem Formgebungselement 184 anliegt und j

I !

•die sich axial erstreckende Tragfläche 161 des Elementes 184 so- j

i !

wie die sich axial erstreckende Tragfläche 161 des Elementes in dem Dosenkörper angeordnet sind, wie aus Fig« 7 hervorgeht.

In der anfänglichen Formgebungsstellung sind die zentrischen Achsen des Dosenkörpers, der selbstzentrierenden Buchse 114» der äußeren Formgebungsfläche des Ringelementes 92 und der inneren Formgebungsfläche 184 koaxial zur zentrischen Achse 165 des inneren Formgebungselementes 16o ausgerichtet, exzentrisch in einer ersten Richtung auf einer Seite der Achsen 76, 188 und der zentrischen Achse der Welle 142 sowie exzentrisch in einer zweiten Richtung auf der anderen Seite der Achsen 76, 188 versetzt. Die Seitenflächen 224» 226 der inneren Formgebungselemente 16o, 184 sind in Anlage entlang der Ebene 1o4 des

_: 80983S/0S71

Krüinmungsmittelpunktes der äußeren Formgebungsfläche 94 durch Federn 176, 198 gehalten und daran durch Ringelemente 181, 2o4 angeordnet» Das Gehäuse 72 und der äußere Formgebungsring 92 werden durch eine Zahnradeinrichtung 68, 70 gedreht, und die selbstzentrierende Buchse 114 ist durch die Zentrifugalkraft zentrisch angeordnet, während sie durch das Gehäuse 72 und das Ringelement 92 drehbar ist. Der Dosenkörper 3o ist durch die Buchse 194 relativ zu letzterer drehbar. Die inneren Formgebungselemente 16o, 184 sind durch den Dosenkörper relativ zu letzterem drehbar.

Die Welle 142 wird dann durch die zugeordnete l\iockeneinriehtungen 149, 15o, 152, 154 (Figo 2) gedreht, um die exzentrisch gelagerten Formgebungselemente 16o, 184 radial nach außen zu verschieben. Hierdurch wird ein axiales Segment des Dosenkörpers radial nach außen verschoben, was einen formgebenden Eingriff des -umgeformten Endteils mit den variierenden, aktiven Teilen der sich drehenden, ringförmigen Formfläche 94 des Ringelementes 92 bewirkt. Wenn das Gehäuse 6o gedreht wird, halten die Kugeln 15o in dem Hohlraum 128 durch die Zentrifugalkraft die Buchse 114 in radial einstellbarem Eingriff mit der axialen länge der Außenfläche des Dosenkörpers in nächster Nachbarschaft und axial einwärts vom angreifenden Teil der Formfläche 94, um für eine Stütze zu sorgen, die ein Ausbeulen der Seitenwandung durch Formkräfte verhindert. Außerdem stehen sich axial erstreckende und radial ausgerichtete Segmente der äußeren,

80983B/0571

zylindrischen Umfangsflachen 161, 2o6 der inneren Formgebungselemente I6o, 184 mit einer axialen länge der Innenfläche in nächster üTähe des wirksamen Seils der Formfläche 94 in Eingriff, ; Wenn das Gehäuse 6o und das Ringelement 92 relativ zu dem Dosenkörper gedreht werden, bildet die Formfläche 96 stufenweise den ! eingeschnürten Teil und den Befestigungsflansch an dem Dosen- ; körper, wie aus den Figuren 1o bis 14 hervorgeht. Bei Fort- ϊ schreiten des Formgebungsvorgangs werden die inneren Form- j gebungselemente 16ο, Ι84 stufenweise axial auseinander gedrückt und gegenläufig entlang der ftellenteile 164, 186 gegen die Beaufschlagung der Druckfedern 176,198 verschoben. ■

Wie Fig. 1o zeigt, weist der ungeformte Endteil des Dosenkörpers bei Beginn des Formgebungsvorgangs einen zylindrischen Ring auf, der sich axial zwischen dem Randteil 34 und dem Schnittpunkt 23o der gebogenen Formfläche 22o mit der zylindrischen, äußeren Stützfläche 161 des Formge'bungselementes 160 erstreckte Axial ausgerichtet und im Abstand von einander angeordnet sind sich axial erstreckende Segmente 27o, 272 der inneren TJmfangsfläche der Seitenwand 32 von zylindrischen Flächen 161, 2o6 auf den gegenüberliegenden Seiten der Ebene I04 des Krümmungsmittelpunktes Ιοί der Formfläche I00 und eines .Formspaltes 274 zwischen den inneren Formflächen 22o, 222 gelagert» , " ■

Nach einem Eindringen von ungefähr 25 % ist, wie aus der Figo

80 98 3 5/0S71

- 54 -

hervorgeht, die äußere Formfläche 94 radial einwärts relativ
zu den inneren Formgebungsflächen 22o, 222 bewegt worden, die
:weiter axial durch einen axial gegenläufige Bewegung der inneren ' Formgebungselemente 16o, 184 getrennt worden sind_o Die zylindrischen Stützflächen 161, 2o6 stützen die inneren peripheren Ober- , flächensegmente 27o, 272 weiter ab, wobei der Randteil 34 axial
einwärts relativ zur Schulter 21 ο verschoben ist.

Nach einem Eindringen von ungefähr 5o % ist, wie aus Fig. 12 ■

hervorgeht, die äußere Formfläche 94 weiter radial einwärts ;

relativ zu den inneren Formflächen 22o, 222 bewegt worden, die [

'weiter axial von einander durch eine weitere axial gegenläufige ;

Bewegung der inneren Formgebungselemente 16o, 184 getrennt worden) I sind. Die zylindrischen Stützflächen 161, 2o6 stützen die inneren

j peripheren Flächensegmente 27o, 272 weiterhin ab, wobei der Randj teil 34 weiter axial einwärts relativ zur Schulter 21 ο verj schoben ist. In dieser Stellung sorgt der abgerundete Teil 1oo
. der Formfläche 94 noch für den die Kraft vorherrschend über-

J tragenden Formbereich zwischen dem äußeren Formgebungselement 92

I und der Seitenwand 32 des Dosenkörpers, während die abgerundeten

Teile 22o, 222 der inneren Formgebungselemente 16o, 184 noch die
vorherrschend die Kraft übertragende Formbereiche zwischen der
Seitenwand 32 und den inneren Formgebungselementen bilden.

Nach einer Eindringtiefe von ungefähr 75 % ist, wie aus Fig. 13
■ hervorgeht, die äußere Formfläche 94 noch weiter radial einwärts

3098 3 5/0571

relativ zu den inneren pormflachen 22o, 222 einwärts bewegt, die axial noch weiter von einander durch eine weitere axiale, gegenläufige Bewegung der inneren Formgebungselemente 16o, 184 getrennt sind. Die zylindrische Stützfläche 161 stützt das innere, periphere Flächensegment 27o weiterhin ab, jedoch steht = die zylindrische Stützfläche 2o6 nicht länger mit dem inneren, peripheren Stützsegment 272 in Eingriff, wobei der Randteil 34

axial relativ zu der Schulter 21 ο zu dem Punkt verschoben ist, ^; an dem die Formkräfte eine nicht gebremste, radiale Auswärts- i verschiebung des Randteils bewirken. In dieser Stellung sorgen sowohl der abgerundete Teil 1oo und der geneigte Teil 98 der äußeren Formfläche für kraftübertragende Formbereiche zwischen dem äußeren Formgebungselement 92 und der Seitenwand 32 des Dosenkörpers, während die abgerundeten Teile 22o, 222 der innerer Formgebungselemente 16o, 184 noch für vorherrschend kraftübertragende Formbereiche zwischen der Seitenwand 32 und den inneren Formgebungselementen sorgen.

In der endgültigen Formgebungsstellung ist, wie aus Fig. 14 hervorgeht, die äußere Fo^mgebungsflache 92 vollständig radial einwärts relativ zu den inneren Formflächen 22o, 222 bewegt worden, die durch die vollkommene axiale gegenläufige Bewegung der inneren Formgebungselemente 16o, 184 in die äußerste axiale von einander getrennte Stellung bewegt worden sind. Die zylindrische Stützfläche 161 stützt weiter das innere, periphere Oberflächensegment 27o ab, und es besteht kein Eingriff mehr

S09835/Q571

zwischen der zylindrischen Stützfläche 2o6 und dem inneren peripheren Auflager 272, wobei der Randteil 34 vollkommen axial relativ zu der Schulter 21 ο verschoben und vollkommen radial nach außen um ungefähr 9o° gedreht ist, um einen Anschlußflansch 58 zu bilden und den Randteil 34 zu verlagern, ohn ihn irgendwelchen Druckformkräften und einer Begrenzung der radialen Auswärtsbewegung auszusetzen, während jede radiale Einwärtsbewegung des Randteils 34 begrenzt wird.

Die Möglichkeit des Auftretens von Herstellungsfehlern, wie z.B. : von Rissen, als Ergebnis der Formkräfte in dem kritischen Anschlußflansch 58 und dem Randteil 34 ist folglich wesentlich ι verringert, und das Material des Flanschteils und des Randteils

bleibt im wesentlichen während des Einschnür- und Flanschvorganges unbearbeitet, wodurch ein weiteres Formen während des Falzens weiter erleichtert wird, wenn ein Endelement an dem Flanschteil abdichtend befestigt wird. Der gebogene Teil 44 des Dosenkörpers ist durch direkte radial Einwärtsverschiebung des Teils der Seitenwand des Dosenkörpers ohne beträchtliche axiale Beanspruchung gebildet„ Der äußere Flanschteil 58 ist bei minimalem Aufwand an Kraft gebildet, die vom Kaltverfestigen des Materials herrührt, wodurch die Abdichtung der Befestigung des Endverschlusses schwierig oder unmöglich wird, was den Dosen körper beschädigende Materialbrüche mit sich bringen kann. Während des gesamten Formvorgangs wird ein sich axial erstreckendes Segment der äußeren Umfangsfläche der Seitenwand

809835/0571

- 57 -

des Dosenkörpers in nächster Mähe des "umgeformten Endteils von der Buchse 114 abgestützt, um ein Ausbeulen der Seitenwand zu verhindern.

Nach Vollendung des Formgebungsvorgangs wird die Welle Ί 42 in die-entgegengesetzte Richtung durch zugeordnete Nockeneinrichtun gen bewegt, um den geformten Endteil des Dosenkörpers radial einwärts aus der Eingriffstellung mit der Formfläche 94 in die dazu freigesetzte Stellung zu verschieben. Die Stößelwelle 252 wird dann axial aus seiner ausgefahrenen Formstellung in die ■ zurückgezogene Stellung mittels der zugeordneten Nockeneinrichtung bewegt, um den geformten Dosenkörper in die Tasche 16 vorzurücken. Der geformte Dosenkörper wird dann aus dem sich fortlaufend drehenden Rundtaktzahnrad mittels der Entladungseinrichtung 4o entladen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht Verfahren zum gleichzeitigen Einschnüren und Flanschen eines "umgeformten Endteils eines Dosenkörpers, wobei ein äußeres Formgebungselement 92 mit einer gebogenen, ringförmigen, äußeren Formgebungsfläche 94 außerhalb eines Dosenkörpers 5o in radialer, äußerer Aneinariderlagerung an der inneren Umfangsflache des "umgeformten Endteils gegenüber der äußeren Umfangsflache eines ungeformten Endteils vorgesehen ist. Eine erste, ringförmige, innere Formfläche 22o ist innerhalb des Dosenkörpers in radialer Aneinanderlagerung an der inneren Umfangsflache des ungeformten

■80.99.3S/0571

JSndteils entgegengesetzt zu einem ersten sich axial einwärts erstreckenden lül der äußeren Formfläche 94 auf einer Seite der Ebene 1o4 angeordnet,, Eine zweite, ringförmige, innere Formfläche 222 ist innerhalb des Dosenkörpers in radial einwärts ί

gerichteter Aneinanderlagerung an der inneren Umfangsfläche des < ungeformten Endteils entgegengesetzt zu einem zweiten, sich '

axial nach außen erstreckenden Teil der äußeren Formfläche 94 i

I auf der entgegengesetzten Seite der Ebene 1o4 angeordnet. Der ' gesamte Umfang des ersten Teils der inneren Umfangsfläche des ι Dosenkörpers zwischen dem Randteil 34 und der zweiten ring- ;

förmigen, inneren Formfläche ist durch eine oder mehrere i

! Flächen 2o6, 222 während des Formgebungsvorgangs getragen. Ein- ; axial langgestrecktes Segment 27o des Umfangs eines zweiten ι Teils der Innenfläche des Dosenkörpers erstreckt sich axial ι einwärts zwischen die erste ringförmige, innere Formfläche 22o ! eine wesentliche Strecke über den gleichmäßigen Endteil hinaus und ist von der Oberfläche 161 während des Fo ringe bung svor gangs getragen. Die äußere Formfläche 94 ist stufenweise radial nach einwärts relativ zu der Seitenwand 32 des Dosenkörpers gegen die äußere Umfangsfläche des ungeformten Endteils versetzt, um axial im Abstand zu einander angeordnete, innere Flächenteile des ungeformten Endteils in einen angepaßten Eingriff mit den ersten und den zweiten ringförmigen, inneren Formflächen 22o, 222 in axial im Abstand befindlichen Stellen zu drängen. Die ersten und zweiten ringförmigen, inneren Formflächen werden stufenweise entgegengesetzt versetzt, wenn die Formfläche 94

1835/0571 ~~"

stufenweise radial einwärts relativ zur Seitenwand 32 des Dosenkörpers versetzt ist. Folglich ist eine axial begrenzte Länge des gesamten Umfangs des ersten Teils 272 der inneren Umfangs-Ifläche des Dosenkörpers fortlaufend während des Formgebungsvoγι gangs gestützt, während der Randteil 34 an oder radial auswärts !von dem äußeren Umfangsteil des Dosenkörpers gehalten wird, ohne ■daß der Flanschteil 58 oder der Randteil 34 irgendeiner druckmäßig verformenden Beanspruchung ausgesetzt wird«

Auf diese Weise wird die gesamte Innenfläche des ungeformten jEndteils entlang eines ringförmigen Stützbereiches sich stufenmäßig verringernder axialer Breite geformt, die sich axial zwischen dem axial am weitesten außen gelegenen Randteil 34 des Dosenkörpers und der Ebene 1o4 des Krümmungsmittelpunktes 1o1 des gebogenen Nutenteils 44 erstreckt. Zur gleichen Zeit wird ein sich axial erstreckender, umfangsmäßig begrenzter Teil 27o der Innenfläche des ungeformten Endteils geformt, der sich zwischen .der Ebene 1o4 des Krümmungsmittelpunktes 1o1 des gebogenen, darin zu formenden Nutenteils 44 und der Ebene liegt, die beträchtlich axial einwärts über die Ebene des Schnittpunktes 23o des' Seitenwandteils 32 und des gebogenen Flansohteils 5o liegt. Die Formflächen 92, 22o, 222 bringen wirksam gleichzeitig radial einwärts und axial einwärts gerichtete Formkräfte nur auf einen Flächenteil der begrenzten Umfangslänge und radialen Breite auf den. Außenumfang des ungeformten Endteils entlang der Ebene 1o4 des KrUmmungsmittelpunktes des ringförmigen, darin zu

809835/0571

_ 4ο -

bildenden Nutenteils auf₀ Die axial gegenläufige Bewegung der !

!

; Formflächen 22o, 222 bewirkt eine stufenweise Vergrößerung des j

^; i

axialen Atistands zwischen den Stützflächen,, Die relative Dreh- ' bewegung zwischen dem Dosenkörper und den Formflächen 1oo, 22o, 222 bewirkt eine umfangsmäßige Veränderung der Lage des Angriffs der Formkräfte, und die relative Radialbewegung hat eine stufenmäßige Vergrößerung der Größe der Formkräfte zur Folge.

Das Gehäuse 6o und der Formgebungsring 92 können alternativ ¹ ortsfest relativ zu der Werkzeugeinrichtung 142 gelagert sein, die mittels einer geeigneten Antriebseinrichtung antreibbar ist. ; Außerdem kann der Dosenkörper drehbar relativ zu dem Form- ; gebungsring 92 und/oder den Stützzylinderelementen 16o, 184

durch eine geeignete Antriebseinrichtung angetrieben werden. Folglich können variable Relativdrehbewegungen zwischen dem Dosenkörper und dem G-ehäuse 6o, der Buchse 114> dem Formgebungsring 92, den Formgebungselementen 16o, 184 und der Welle 142 durch verschiedene Einrichtungen vorgesehen werden, ohne grundsätzliche Änderungen an der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzunehmen. Auch kann die Ausführung der Formflächen 1oo, 22o, 222 modifiziert werden, um eingeschnürte und geflanschte Teile variierbarer Gestalt zu erhaltene

8(39835/0 571

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Formen eines ringförmigen Flansches und eines gebogenen Halses in einer ringförmigen Wandung eines Dosenkörpers nahe des offenen Endes, gekennzeichnet durch ein ringförmiges, äußeres Formgebungselement (92,94)> durch zwei axial gegeneinander verschiebbare, ring- * förmige, innere Formgebungselemente (16o, 22o und I84, 222), ^! die axial gegeneinander beaufschlagt und radial in dem äußeren ' Formgebungselement angeordnet sind, und durch ein Auflager (60) j für einen Eingriff der Außenfläche der ringförmigen Wand des j Dosenkörpers zum Stützen der ringförmigen Wand zwischen dem

^; inneren und dem äußeren Formgebungselement zwecks Drehung relativ zum äußeren Formgebungselement, wobei das innere und das äußere Formgebungselement relativ radial verschiebbar sind, um die ringförmige Wand radial einwärts zu verformen, und wobei . beim Abstützen durch das Auflager (60) bei relativer Drehung ' des äußeren Formgebungselementes und der ringförmigen Wand der , Flansch und der Hals gleichzeitig formbar sind und die Verformung eine axial entgegengesetzte Verschiebung der inneren

Formgebungselemente gegen die axiale Beaufschlagung bewirkt»

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Formgebungselemente (16o, 22o und 184, 222) frei drehbare, axiale innere und äußere, zylindrische Elemente (16o, 184) aufweisen, wobei das axial äußere, zylindrische Element (184) mit dem Innenumfang des offenen Endes der ringförmigen Wand und das axial innere, zylindrische Element (16o) exzentrisch in Bezug auf das axial äußere, zylindrische Element angeordnet sind, um nur mit dem Teil der ringförmigen Wand in Eingriff zu kommen, die gleichzeitig mit dem äußeren Formgebungselement in Eingriff steht, wobei die inneren Formgebungselemente exzentrisch zusammen bewegbar sind, um eine relative, radiale Bewegung zu erzeugen, und wobei das innere, zylindrische Element (16o) einen kleinen Durchmesser derart aufweist, daß ein axialer Durchlaß durch den geformten Flansch und Hals herstellbar ist„

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager und das äußere Formgebungselement drehbar sind, um durch den Eingriff der Formgebungselemente mit der ringförmigen Wand für eine Relativdrehung zu sorgen,

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (6o) eine selbstzentrierende Buchse (114) zum Abstützen der ringförmigen Wand während der relativen Radialbewegung der Formgebungselemente und der Relativdrehung aufweist.

5o Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet! daß die inneren Formgebungselemente aufweisen ein erstes Formgebungselemeht (16ο) mit einer zylindrischen Stützfläche (161), die sich axial einwärts vom offenen Ende von dem Teil (1o3) der ringförmigen Wand, in der der Plansch und der Hals bei Abstützung durch das Auflager (6o, 114) zu bilden sind, um eine Strecke erstreckt, die ausreicht, um mit einem Teil (1o2 in Fig. 7) der inneren Umfangsflache des Dosenkörpers in Eingriff zu kommen, die sich axial einwärts vom Dosenkörper eine beträchtliche Strecke über den Teil (1o3) hinaus erstreckt; eine erste, axial verschiebbare, ringförmige, innere Formfläche (2o2), die an einem Ende des ersten Formgebungselementes (16o) in nächster Nähe des Krümmungsmittelpunktes (1o1) der gebogenen, ringförmigen, äußeren Formfläche (94) angeordnet ist; ein zweites Formgebungselement (184) mit einer zylindrischen Stützfläche (19o), die sich axial nach außen relativ zu dem ersten Formgebungselement (16o) erstreckt und einen Außendurchmesser aufweist, der in etwa gleich dem Innendurchmesser des Dosenkörpers für einen tragenden Eingriff ist, um eine radiale Einwärtsbewegung des Randes (34 in Fig. 7) des Dosenkörpers während des Formvoxgangs zu verhindern; sowie eine zweite axial verschiebbare, ringförmige, innere Formflache (222), die an einem Ende der zweiten IOrmgebungsflache (184) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Welle (142) zum lagern des ersten und des zweiten Formgebungselementes

(16o und 184) sowie durch lagereinrichtungen (17o, 172), (192, 194) für ein drehbares Lagern des ersten und des zweiten Formgebungselementes (16o bzw. 184) auf der Welle (142)„

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Befestigung (174, 176, 178, 18o, 182, 196, 198, 2oo, 2o2, 2o4) für das erste und das zweite Pormgebungselement (I6o bzw. 184),. die eine axial entgegengesetzte Bewegung zwischen einer ersten, anfänglichen Formgebungsstellung in engem axialem Abstand von einander und axial entgegengesetzten, abstandsmäßig veränderbaren, nachfolgenden Formgebungsstellungen ermöglicht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7ι gekennzeichnet durch eine dem ersten Formgebungselement (16o) zugeordnete Feder (176) und eine dem zweiten Formgebungselement (184) zugeordnete Feder (198) zwefcs Beaufschlagung der Elemente in eine anfängliche Formgebungsstellung und zur Durchführung einer axial entgegengesetzten Bewegung aus der anfänglichen Formgebungsstellung in die axial entgegengesetzt variierbaren Formgebungsstellungen in Abhängigkeit vom Anwachsen der Formgebungskräfte„

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (6o, 114) aufweist ein Gehäuse (6o, Fig. 5) mit einer sich axial erstreckenden, zylindrischen Bohrung (74) mit einem Durchmesser, der größer als der Außendurchmesser des Dosenkörpers (3o) zwecks Aufnahme des letzteren

in der Bohrung ist, eine selbstzentrierende, axial verschiebbare Buchse (114, Fig. 5) mit einer zentrischen, zylindrischen : Bohrung (116) mit einem Durchmesser, der ungefähr gleich dem Außendurchmesser der Seitenwand (32) des Dosenkörpers (5o) ist, | und eine sich axial erstreckende, zylindrische Stützfläche (116) zum-Abstützen eines sich axial erstreckenden Teils (1o2, Fig. 7) !

der äußeren Umfangsflache der Seitenwand (32) in nächster Nähe I

axial einwärts vom Teil (1o3), wobei eine radiale Verschiebung j

des Dosenkörpers (3o) relativ zu der ringförmigen, äußeren Form- j

ι gebungsflache (94) während des Formgebungsvorgangs bei fort- j laufendem Abstützen der äußeren Umfangsflache der Seitenwand (Io2) in nächster Nähe axial einwärts vom Teil (1o3) möglich ist.

Ιο. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Formgebungseinrichtung (92) am Gehäuse (60) gelagert ist, wobei die gebogene, ringförmige, äußere Formgebungsfläche (94) in Nähe des Umfangs des Teils (Io3) und axial benachbart zu dem axial am weitesten außen gelegenen Endteil der Buchse (114) ist₀

11 ο Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine dem Gehäuse (60) und der äußeren Formgebungseinrichtung (92) zugeordnete Dreheinrichtung (68, 7o) aufweist, die bei Abstützung durch das Auflager (60, 114) das Gehäuse ttnd die äußere Fo rmg e bungs einrichtung (92) relativ zum Dosenkörper (3o) in Drehung versetzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Befestigung (81, 82, 84, 86, 88, 8o, 1o8) für die Buchse (114) in dem Gehäuse (6o), die eine Drehbewegung der Buchse (114) relativ zu dem Gehäuse (6o) und der äußeren Formgebungseinrichtung (92) ermöglicht,,

13o Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung mit einer der inneren Formgebungseinrichtung (24) zugeordneten, radialen VerSchiebungseinrichtung (149, 15o, 152, 154), um eine stufenweise, radiale Verschiebung der inneren Formgebungseinrichtung (24) und eines Dosenkörpers (3o) bei Abstützung durch das Auflager (6o, 114) gegen die äußere Formgebungseinrichtung (92) hin sowie eine stufenweise, radiale Einwärtsbewegung der ringförmigen, gebogenen Formfläche (94) relativ zu dem ungeformten Endteil (1o3) zu erzeugen,,

Η» Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Welle (142) für das erste und das zweite Formgebungselement (16o, 184), die aufweist einen axial am weitesten außen gelegenen Wellenteil (142), der eine erste Achse (148) festlegt und durch die radiale Verschiebungseinrichtung relativ zu einer zentrischen Achse (76) radial verschiebbar ist, die von einer gebogenen, ringförmigen, äußeren Formfläche (94) zwischen einer ersten, nicht formenden Stellung und variablen, stufenweise verschiebbaren, formenden Stellungen festgelegt ist;

einen mittleren Wellenteil (186) der axial einwärts in nächster Nähe von. dem axial am weitesten außen gelegenen Wellenteil (142) angeordnet ist und eine zweite Achse (188) festlegt, die relativ zur ersten Achse (148) versetzt ist, wobei das zweite Formgebungselement (I84) koaxial, drehbar auf dem zweiten, mittleren Wellenteil (186) gelagert ist; sowie einen Endwellenteil (164), der axial einwärts in nächster Nachbarschaft vom mittleren Wellenteil (186) angeordnet ist und eine dritte Achse (165) festlegt, die relativ zu den ersten und den zweiten Achsen (148, 188) versetzt ist, wobei das erste iOrmgebungselement (I60) koaxial, drehbar auf dem.dritten Wellenendteil (164-) gelagert ist*

15 ο Vorrichtung nach Anspruch 12, dadur ch gekennz ei ohnet, daß die Buchsenbefestigung eine sich axial erstreckende, ringförmige Hut (Ho) in dem Gehäuse (60), das von einer inneren Umfangsfläche (84, 86, 88, 9o) festgelegt ist, die einen Durchmesser aufweist, der wesentlich größer als der Innendurchmesser der gebogenen, ringförmigen, äußeren Formfläche (94) ist, und ein Paar axial im Abstand angeordneter, sich radial einwärts erstreckender Auflagerflächen (81, 108) aufweist, daß die Buchse "; (114) Bine äußere Umfangsflache (118) mit einem maximalen Durchmesser, der über die Buchse kleiner als der Durchmesser der j inneren Umfangsflache der ringförmigen Nut (Ho) ist, und ein ■) Paar axial im Abstand angeordneter, sich radial nach außen er- ^streckender Auflagerflächen aufweist, die gleitbar im Eingriff mit einem Paar axial im Abstand angeordneter, sich radial ein-

wärts erstreckender Auflagerflächen (81, 1o8) stehen, daß die äußere Umfangsflache (118) der Buchse (114) radial einwärts im radialen Abstand von der inneren Umfangsflache der Nut (11o) angeordnet ist, daß die innere Umfangsflache der Nut (11o) und die äußere Umfangsflache (118) der Buchse (114) und Teile der axial im Abstand zueinander angeordneten, sich radial einwärts erstreckenden Auflagerfläche eine sich axial erstreckende, ringförmige Kammer (128) zwischen dem Gehäuse (6o) und der Buchse (114) bilden, und daß radial verschiebbare, tragende Einrichtungen (13o) in der Kammer (128) vorgesehen sind, die normalerweise eine selbstzentrierende Bewegung der Buchse in eine zentrische Stellung koaxialer Ausrichtung mit der gebogenen, ringförmigen, äußeren Formfläche (94) bewirkt und eine radiale Auswärtsverschiebung der Buchse (114) während des Formvorgangs ermöglicht, während die tragende Beziehung zwischen der äußeren Umfangsflache (118) der Buchse (114) und der inneren Umfangsflache der Nut (11o) aufrechterhalten wird.

16o Vorrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die tragende Einrichtung aus einer Anzahl von der Kammer (128) umgrenzter Kugeln (13o) besteht, die darin radial und axial zwecks radialer Verschiebung der Buchse (114) verschiebbar sind.

17o Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche (118) der Buchse (114) ein Paar entgegengesetzt geneigter Flächenteile (I2o, 122) aufweist, die

"8ÖÖÖ36/öS71

sich im Zentrum der Buchse (114) schneiden und einen Teil der äußeren Umfangsflache der Buchse minimalen Durchmessers am Schnittpunkt bilden und sich axial entgegengesetzt, radial nach außen zwischen dem Schnittpunkt und den sich radial nach außen erstreckenden Auflagerflächen (81, 1o8) erstrecken.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangsflache der Nut (11o) ein Paar entgegengesetzt geneigter Flächenteile (88, 9o) aufweist, die radial entgegengesetzt zu dem Paar entgegengesetzt geneigter Flächenteile (12o, 122) auf der Buchse (114) angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsflache der Buchse (114) eine Anzahl sich umfangsmäßig erstreckender Nuten (134) aufweist, die radial nach außen geneigte Seitenflächen aufweisen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 15, 16, 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß sich radial einwärts erstreckende Auflagerflachen (1o8) am Gehäuse in nächster Nachbarschaft der gebogenen, äußeren, ringförmigen Formfläche (94) vorgesehen sind.

21. Verfahren zum gleichzeitigen Bilden einer Einschnürung und eines Flansches an einem ungeformten Endteil einer zylindrischen Seitenwandung eines metallischen Dosenkörpers zwecks Erzeugung eines ringförmigen Randes nahe dem offenen Ende des Dosen-

- 1o -

körpers, der einen Außendurohmesser aufweist, der gleich oder kleiner als der Außendurchmesser der Seitenwandung ist, eines sich axial und radial nach einwärts erstreckenden, ringförmigen ersten Flansches, der axial einwärts in nächster Nachbarschaft des Randes angeordnet ist, einer ringförmig gebogenen Nut, die axial einwärts in nächster Nachbarschaft des Flansches angeordnet ist und einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der des Randes ist, und zwecks Erzeugung eines sich axial einwärts und radial nach außen erstreckenden zweiten Flansches, der axial einwärts in nächster Nachbarschaft der gebogenen Nut angeordnet ist und letztere mit der Seitenwandung verbindet, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, daß zuerst die gesamte Innenfläche des ungeformten Endteils (Io3) entlang einer ringförmigen Auflagefläche (272) abgestützt wird, die eine Breite aufweist, die sich axial zwischen dem axial am weitesten außen gelegenen Rand (34) des Dosenkörpers (3o) und der Ebene (1o4) des Krümmungsmittelpunktes (1o1) der zu bildenden, gebogenen Nut erstreckt, daß anfänglich ein sich axial erstreckender, umfangsmäßig begrenzter Teil (27o) der Innenfläche des ungeformten Endteils (1o3) abgestützt wird, der sich zwischen der Ebene (1o4) des Krümmungsmittelpunktes (1o1) der darin zu bildenden gebogenen Nut und der Ebene, die im wesentlichen axial einwärts jenseits der Ebene der Schnittstelle der Seitenwandung (32) und des zweiten Flansches ( 48, 5o) liegt, erstreckt, daß gleichzeitig radial einwärts und axial einwärts gerichtete Formkräfte auf nur einen Flächenteil (22o und 222)

800835/0571

]'"■' - 11 -

der begrenzten Umfangslänge und radialen Breite am Außenumfang des üngeformten Teils entlang der Ebene (To4) des Krüramungsraittelpunktes (1o1) der ringförmigen, gebogenen, zu bildenden Nut (44, 52) aufgebracht werden, und daß umfangsmäßig die Angriffsstelle der Eormkräfte verändert und stufenweise die Große der JOrmkräfte gesteigert werden, während axial die Entfernung zwischen der ringförmigen Auflagefläche (272) und dem sich axial erstreckenden, umfangsmäßig begrenzten Teil (27o) der Innenseite des ungeformten Endteils vergrößert wird.