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WO2008022715A1 - Device and method for producing a hollow body from a workpiece in the form of a round blank - Google Patents

Device and method for producing a hollow body from a workpiece in the form of a round blank Download PDF

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Publication number
WO2008022715A1
WO2008022715A1 PCT/EP2007/007067 EP2007007067W WO2008022715A1 WO 2008022715 A1 WO2008022715 A1 WO 2008022715A1 EP 2007007067 W EP2007007067 W EP 2007007067W WO 2008022715 A1 WO2008022715 A1 WO 2008022715A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
forming
workpiece
pressing
mandrel
hollow body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2007/007067
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Werner HÜTTER
Benedikt Nillies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leifeld Metal Spinning GmbH
Original Assignee
Leifeld Metal Spinning GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leifeld Metal Spinning GmbH filed Critical Leifeld Metal Spinning GmbH
Priority to BRPI0716581-1A2A priority Critical patent/BRPI0716581A2/en
Priority to MX2009001979A priority patent/MX342763B/en
Priority to US12/310,231 priority patent/US20100011830A1/en
Priority to CN2007800397438A priority patent/CN101528376B/en
Publication of WO2008022715A1 publication Critical patent/WO2008022715A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/16—Spinning over shaping mandrels or formers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D35/00—Combined processes according to or processes combined with methods covered by groups B21D1/00 - B21D31/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/24—Making hollow objects characterised by the use of the objects high-pressure containers, e.g. boilers, bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/86—Making other particular articles other parts for bicycles or motorcycles

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece, in particular a spinning / flow-forming machine, with a forming mandrel which is rotatably mounted drivable for rotation about a rotation axis, a pressure element which is rotatable about the axis of rotation and for clamping the workpiece axially relative to Forming mandrel is slidably mounted, and at least one forming roller, which is deliverable axially and / or radially to the forming mandrel.
  • the invention further relates to a method for producing a hollow body from a blank-shaped workpiece.
  • Such hollow bodies can be used, for example, as a pressure vessel.
  • Pressure vessels which have to withstand a filling pressure of up to several 100 bar, are used for compressible or liquid gases, such as CNG (compressed natural gas), LNG (liquefied natural gas) or high-pressure hydrogen gas.
  • CNG compressed natural gas
  • LNG liquefied natural gas
  • high-pressure hydrogen gas a gas that is compressed by the pressure vessels.
  • the pressure vessels are used, for example, in motor vehicles as compressed gas cylinders for natural gas tanks and for the hydrogen supply of fuel cells.
  • DE 25 17 971 teaches, for example, to produce gas cylinders from a block.
  • This block is perforated on a press such that a bottom part stops, and thus formed into a hollow cylinder with a one-sided bottom.
  • This hollow cylinder is further formed into a gas bottle blank and then cold-drawn to the final shape on a flow-forming machine.
  • a pot-like part is made from two blanks in the flow-forming process, wherein the pot-like parts are then welded together to form the container. Welding can adversely affect the strength and corrosion behavior of the material.
  • the device according to the invention is characterized in that at least one forming die is arranged on the pressing element, which is axially movable relative to the forming mandrel for forming the workpiece, and that the forming die is axially displaceable relative to the pressing element.
  • a first basic idea of the invention can be seen in arranging an additional forming die on a spinning and / or flow-forming machine in such a way that the workpiece can be drawn into the die by axial movement of the die and / or the forming mandrel and thereby formed.
  • This makes it possible to reshape the workpiece clamped in the machine into one and the same clamping in a deep-drawing or pressing operation and in a spinning and / or flow-forming process.
  • a bottom portion of the hollow body can be formed and then formed by subsequent spin forming a cylindrical wall portion and / or a neck portion of the hollow body.
  • Another basic idea of the invention can be seen in providing the forming die axially displaceable on the pressure element. This makes it possible to retract the forming die from the end face of the pressing element and the workpiece after deep-drawing or pressing, so that they can absorb the make the at least one forming roller is not hindered. As a result, workpiece areas in particular, which were previously deformed by deep-drawing or pressing, can subsequently be further processed by pressing or by pressure-rolling, without it being necessary to first laboriously re-clamp the workpiece.
  • the device of the invention thus allows a particularly simple, fast and thus economical production of the hollow body. Compared with other forming processes, process steps can be saved, such as intermediate annealing and necessary pickling and Bonsern for descaling.
  • the inventive method is significantly cheaper.
  • the flat sheet metal required as a starting material can not only be procured cost-effectively, but is freely available in a wide variety of sheet thicknesses.
  • a limitation of the container diameter on offered pipe cross sections does not exist.
  • any desired diameter / wall thickness ratios can thus be set. It is thus given a high flexibility.
  • individual areas of the container can be adjusted freely in their wall thickness. Compared to the hot forming by forging fall for the inventive method significantly lower investment costs. Unlike necessary forging shapes, the inventive device can be used with high flexibility for a large variety of workpieces.
  • the forming die surrounds the pressing element in an annular manner.
  • the forming die advantageously has an inner contour which tapers with increasing axial distance from the extended forming mandrel.
  • the pressing element is preferably attached at the apex of the inner contour of the forming die. orders.
  • the pressure element may for example have a convex, a concave or a flat end face.
  • the forming die is preferably displaceable in such a way that, in a working position, it protrudes axially beyond the end face of the pressing element facing the forming mandrel and is set back axially in a retracted position relative to this end face.
  • the contour of the end face of the pressure element in the forming position of the forming die is continuous with the inner contour of the forming die.
  • the versatility and operating speed of the device according to the invention can be increased by arranging in the forming mandrel and / or in the pressure element a punch which can be pushed forward from the forming mandrel or the pressure element for carrying out a forming pull.
  • a stamp can be used for example for molding a container neck.
  • the punch is axially, that is displaceable in the direction of the axis of rotation, wherein the axis of rotation suitably extends centrally through the punch.
  • the forming die has a plurality of die elements, which are axially movable relative to each other. This makes it possible to perform several different forming processes in succession in the same clamping.
  • the die members are coaxially arranged and / or surround each other like a ring.
  • a bottom portion of the hollow body is formed and an outer region of the rotated workpiece is transferred by supplying at least one forming roller to a cylindrical shape, in particular spin-rolled, is. It may be initially formed by a conical or funnel-shaped preform approximately by proj izier-pressure rollers. This preform is then formed into one or more operations to the cylindrical shape.
  • the method can be carried out in particular by means of a device according to the invention, wherein the advantages explained in this connection can be achieved.
  • the cost-effectiveness of the method according to the invention results inter alia from the use of round blanks, which are available in finely graded thicknesses with good surface quality and low tolerance cost.
  • the deep drawing or pressing can according to the invention include one or more Umformmers. It can be done according to the invention at a standstill, preferably also with a rotating workpiece.
  • the speed of the process can be further increased by performing the deep drawing or pressing of the center region and the folding of the outer region in the same clamping.
  • a pressing / flow-forming machine is suitably used, in which a forming die is arranged in front of the forming mandrel.
  • a device according to the invention is used.
  • the economy of the method can be further increased by the fact that during deep drawing or pressing the outside area, in particular funnel-like, is transformed.
  • the outer area is brought into a preform during deep drawing or pressing and then transferred to the cylindrical shape by means of a forming roller.
  • the workpiece is usually heated before deep drawing or pressing.
  • the outdoor area is then particularly well malleable.
  • a funnel-like shape a particular rotationally symmetric shape with a tapered cross-section can be understood, wherein the wall can be convex, concave or straight in longitudinal section, so that in particular a conical shape is given.
  • a particularly high quality of the hollow body can be obtained by the fact that during deep-drawing or pressing richly supported.
  • a preferably ring-shaped holding-down device can be provided, which is applied to the workpiece on the side facing away from the forming die.
  • at least one support roller may be provided.
  • at least one support roller pair may be provided, in which case the workpiece is suitably carried out in the outer region between two adjacent support rollers of the support roller pair. It can also be delivered at least one forming roller, which supports the workpiece. If rollers are provided to support, the workpiece is suitably rotated slowly during deep drawing or pressing.
  • Particularly well-defined wall thicknesses result according to the invention in that the workpiece is stretched in the region of the cylindrical shape during folding or in at least one further roll overflow. It can be set a defined wall thickness or a defined work hardening.
  • a change in wall thickness is produced.
  • a small wall thickness reduction can be used to produce a container neck and / or a fitting for filling.
  • the edge thickness is preferably formed in multiple stages.
  • this is provided when the wall thickness of the cylindrical shape is small and / or substantially diluted in relation to the starting thickness of the workpiece.
  • a particularly versatile method is given by the fact that the wall thickness is changed in the center area during deep drawing or pressing. This can be achieved by a corresponding design of the pressure element and / or the forming die, the forming thorns and the forming speeds and / or the forming force can be achieved. It can also be increased wall thickness.
  • a preform formed as a perforated blank with a molded-on nose is used.
  • pre-forms of embossed blanks with or without center bore, with or without lugs, with or without molded container bottom and / or conical or cup-like preforms can be used.
  • the wall thickness material can be obtained, which is formed into a thickened nose.
  • a bottom-side container connection may alternatively or additionally be provided that, in particular after deep-drawing or pressing, removed in the bottom region by means of at least one roll of material and formed into a flange.
  • This process step which is suitably carried out in the same restraint as deep-drawing or pressing and / or folding, can however also be provided before deep-drawing or pressing.
  • material is separated by means of at least one gap roller, which can then be formed, in particular by at least one chambered forming roller, for example to form a container connection, connecting piece or bottleneck.
  • the workpiece is heated to a forming temperature above the recrystallization temperature prior to deep-drawing or pressing.
  • heating may be provided before or after flipping, stripping and / or retracting the cylindrical shape. This can be achieved by known heating directions, such as gas burners or induction heating.
  • the forming mandrel and / or the die can be heated by an internal heater.
  • the end region of the cylindrical shape is retracted by feeding at least one insertion roller and, in particular, forming a container neck, is closed.
  • the hollow body can be formed economically and quickly as a gas container.
  • FIG. 6 shows the method step of FIG. 3 in a differently designed device according to the invention
  • 11 shows the method step of FIG. 7 in a differently designed device according to the invention; 12 to 17 process steps of the method according to the invention according to a second variant with a device according to the invention;
  • Fig. 27 to 29 a further variant of the method according to the invention.
  • Fig. 30 to 32 another variant of the method according to the invention.
  • Figures 33 to 35 show another embodiment of the invention for converting a collection of material to a container
  • FIG. 43 shows method steps of the method according to the invention according to a further variant
  • Fig. 46 final process steps in the manufacture of a gas container.
  • FIGS. 1 to 5 Method steps of a method according to the invention with a device according to the invention according to a first embodiment are shown in FIGS. 1 to 5.
  • a ronde-shaped workpiece 1 is first heated in a feed device 51 with mounting on the forming temperature (FIG. 1).
  • the feeder 51 may have, for example, an oven, a flame-generating device and / or an induction system.
  • the pressing / flow-forming machine has a forming mandrel 11 and a pressing element 18, which lies opposite the forming mandrel 11 on the front side.
  • Forming mandrel 11 and pressure element 18 are rotationally driven about an axis of rotation 10 and arranged axially relative to each other displaceable on a machine bed, not shown.
  • the pressing element 18 is surrounded by an annular forming die 40, which is displaceable relative to the pressing element 18 between a forming position shown in FIGS. 2 and 3 and a retraction position shown in FIGS. 4 and 5. In the forming position, the forming die 40 projects axially beyond the pressing element 18 in the direction of the forming mandrel 11.
  • the pressing element 18 and the forming die 40 can in particular be designed as a hydraulically actuated pressing unit.
  • the workpiece 1 between the forming mandrel 11, which has the inner shape of the finished hollow body, at least its bottom, and the forming die 40, which together with the pressing member 18, the outer shape of the finished hollow body, at least in the region of the container bottom , has, clamped.
  • the pressure element 18 may be concave (FIG. 3), convex (FIG. 6) or flat (not shown). In particular, a curved or circular contour can be provided.
  • the forming mandrel 11 is then moved axially into the forming die 40, wherein this relative movement is preferably carried out by simultaneous operation of the pressing member 18 and the forming die 40 on the machine bed with a fixed forming mandrel 11.
  • the forming die 40 on the pressing element 18 is axially withdrawn from the forming mandrel 11 and thus removed taken to the work area.
  • the forming mandrel 11, the pressing element 18 and the workpiece 1 clamped therebetween are then set in rotation about the axis of rotation 10 and at least one forming roller 31 designed as a spinning roller is delivered to the workpiece 1.
  • the outer region 5 is applied to a cylindrical shape 8 to the forming mandrel 11, stripped and stripped from the forming mandrel 11 by means of a stripping device (not shown) (FIG. 5).
  • This method can be used in particular for medium-sized, well-shaped material and medium-sized blank supernatant.
  • post-heating may be provided during the machining with the at least one forming roller 31.
  • FIGS. 7 to 10 A variant of the method according to the invention is explained in FIGS. 7 to 10.
  • the outer region 5 of the workpiece 1 remains undeformed in the forming process of the embodiment of FIGS. 7 to 10 shown in FIG. 7, that is , only a part of the workpiece is deformed.
  • the outer region 5 is first cylindrically folded by at least one forming roller 31 formed as a spinning roller and then in at least one roller overflow (Fig.
  • This variant of the method is particularly suitable for smaller tube blankets and thus for smaller containers.
  • the pressing element 18 may be convex (FIG. 11) or concave (FIG. 7) depending on the desired bottom shape.
  • FIGS. 12 to 17 Another variant of the method, which is particularly suitable for large workpiece thicknesses and / or difficult-to-machine materials, is shown in FIGS. 12 to 17.
  • the workpiece is formed only in the center region 4 in the initial forming pull, while the radially outward outer region 5 remains undeformed (FIGS. 12 and 13).
  • the funnel-shaped preform may have a constant or varying wall thickness.
  • the outer region 5 of the workpiece 1 is applied to the forming mandrel 1 and formed into a cylindrical shape 8. In this case, it can be ensured that sufficient material is available for a later molding of a second container bottom and a connecting piece arranged thereon.
  • the cylindrical shape 8 is drawn to finished dimensions by spin forming in at least one overflow.
  • FIGS. 18 and 19 Another variant of the method is shown in FIGS. 18 and 19. Also in this process variant is when pressing or deep drawing initially only the center region 4 of the workpiece 1 formed.
  • the support rollers 61, 62 form a pair of support rollers, wherein a support roller 61 supports the workpiece 1 on the part of the pressing member 18 and an adjacent support roller 62 on the part of Umformdorns 11.
  • the axes of rotation of the support rollers 61, 62 are perpendicular to the axis of rotation 10 of the workpiece. 1
  • this process variant is for supporting the outer region 5 of the workpiece 1 in the first Umformzug on the side of the pressure element 18, a forming roller 31 at the outside area 5 of the workpiece 1 is delivered and the workpiece 1 is rotated slowly.
  • a device is used in which a punch 13, which is movable axially relative to the forming mandrel 11, is provided centrally in the forming mandrel 11.
  • a punch 13 corresponding recess 14 is provided in the pressing member 18.
  • the forming die is withdrawn in order to form a free space for a subsequent forming roll 31.
  • a targeted wall thickness profile 28 is produced by gap adjustment of the forming roller 31 during stripping.
  • a center punched blank is suitably used.
  • the outer edge of the workpiece 1 can be converted by means of a forming roller 31 into a conical shape by projecting in the axial direction, as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 29, by means of the forming roller 31, the thus preformed workpiece can be transferred to the forming mandrel 11 and stretched in its wall thickness and finally formed into the cylindrical shape 8.
  • FIGS. 33 to 35 a variant of the method is shown, in which a central material accumulation 3 can be formed on the workpiece 1 by means of a forming roller 31, which can be used, for example, for a container connection.
  • the forming roller 31 is pressed into the wall of the workpiece and moved in the direction of the pressing member 18.
  • the displaced or partially separated material is displaced by the pressing element 18, which according to the invention yield in the axial direction and thus can form a free space for the material accumulation 3.
  • the material collection 3 can be introduced about a threaded bore for a valve element.
  • a preform formed as a perforated blank with a molded-on nose 2 is used as the workpiece 1 during deep drawing or pressing. This is heated in the feeder 51 (FIG. 36). Subsequently, the container bottom is formed by a forming pull (FIGS. 37 and 38).
  • the pressing member 18 has a frontal AufEnglishung 14, which receives the nose 2 during the forming process.
  • the nose 2 can serve as container connection in the finished hollow body.
  • a heating step may be provided both before deep-drawing or pressing and before the spinning-rolling (FIG. 39 or FIG. 41).
  • a heating device with a holder and a forming tool are provided in the feed device 51.
  • a device according to the invention in which the forming die 40 has two coaxially arranged die elements 41, 42 which are axially displaceable relative to each other.
  • the outer die 42 is arranged to be flush with the inner die 41.
  • the workpiece 1 is supported in its outer region 5 by the die element 42.
  • the forming mandrel 11 is thereby retracted to the forming of the central region 4 in the first die element 41.
  • the inner, first die element 41 is withdrawn from the forming mandrel 11 and the second, outer die element 42 is advanced.
  • the forming mandrel 11 also penetrates into the conical opening of the second die element 42, wherein the outer region 5 of the workpiece 1 is transferred in a funnel shape.
  • the outer die element 42 can be moved back from the mandrel 11 and the outer region 5 are folded over cylindrical by pressure rollers.
  • FIG. 46 shows a further method step which may be provided for closing the hollow body following the shaping of the cylindrical shape 8.
  • the workpiece 1 is heated to forming temperature, clamped by its bottom portion by means of a chuck in a pusher-drawing-in and rotated in rotation. puts.
  • the end region 7 of the workpiece 1 is then, optionally with further heat supply, closed by a pivotable Einziehrolle 38 in at least one overflow to a container neck with nose (Fig. 46 right) or without nose (Fig. 46 middle).
  • the wall thickness of the container neck can be made thinner, the same thickness or thicker than the starting thickness of the workpiece.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a device for producing a hollow body from a workpiece (1) in the form of a round blank, comprising a shaping mandrel (11) mounted in such a way that it can be rotationally driven, a pressing element (18), which is likewise mounted on the machine bed in such a way that it rotates and can be displaced axially in relation to the shaping mandrel (11) for clamping in the workpiece (1), and comprising at least one shaping roller (31), which can be advanced axially and/or radially towards the shaping mandrel (11). In this case, it is provided that at least one shaping die (40) is arranged on the pressing element (18) and allows the shaping mandrel (11) to enter it axially in order to shape the workpiece (1), and that the shaping die (40) is axially displaceable with respect to the pressing element (18). The invention also relates to a method for producing a hollow body from a workpiece in the form of a round blank.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem rondenförmigen Werkstück Device and method for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem rondenförmigen Werkstück, insbesondere eine Drück-/Drückwalzmaschine, mit einem Umformdorn, der um eine Drehachse drehend antreibbar gelagert ist, einem Andrückelement, das um die Drehachse drehbar und zum Einspannen des Werkstücks axial relativ zum Umformdorn verschiebbar gelagert ist, und mindestens einer Umformrolle, die axial und/oder radial zu dem Umformdorn zustellbar ist.The invention relates to a device for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece, in particular a spinning / flow-forming machine, with a forming mandrel which is rotatably mounted drivable for rotation about a rotation axis, a pressure element which is rotatable about the axis of rotation and for clamping the workpiece axially relative to Forming mandrel is slidably mounted, and at least one forming roller, which is deliverable axially and / or radially to the forming mandrel.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem rondenförmigen Werkstück.The invention further relates to a method for producing a hollow body from a blank-shaped workpiece.

Derartige Hohlkörper können beispielsweise als Druckbehälter Verwendung finden. Druckbehälter, welche einen Fülldruck von bis zu mehreren 100 bar standhalten müssen, werden für komprimierbare oder flüssige Gase eingesetzt, wie zum Beispiel CNG (komprimiertes natürliches Gas), LNG (verflüssigtes natürliches Gas) oder Hochdruckwasserstoffgas. Die Druckbehälter werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen als Druckgasflaschen für Erdgastanks und zur Wasserstoffversorgung von Brennstoffzellen eingesetzt .Such hollow bodies can be used, for example, as a pressure vessel. Pressure vessels, which have to withstand a filling pressure of up to several 100 bar, are used for compressible or liquid gases, such as CNG (compressed natural gas), LNG (liquefied natural gas) or high-pressure hydrogen gas. The pressure vessels are used, for example, in motor vehicles as compressed gas cylinders for natural gas tanks and for the hydrogen supply of fuel cells.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Druckbehältern bekannt. Die DE 25 17 971 lehrt beispielsweise, Gasflaschen aus einem Block herzustellen. Dieser Block wird auf einer Presse derart gelocht, dass ein Bodenteil stehen bleibt, und so zu einem Hohlzylinder mit einem einseitigen Boden umgeformt. Dieser Hohlzylinder wird weiterhin zu einem Gasflaschenrohling umgeformt und danach zur Endform auf einer Drückwalzmaschine kalt abgestreckt .Various methods and devices for the production of pressure vessels are known from the prior art. DE 25 17 971 teaches, for example, to produce gas cylinders from a block. This block is perforated on a press such that a bottom part stops, and thus formed into a hollow cylinder with a one-sided bottom. This hollow cylinder is further formed into a gas bottle blank and then cold-drawn to the final shape on a flow-forming machine.

Die DE 39 10 192 Al schlägt vor, durch Ablängen von warm gefertigten Rohren gewonnene Rohrabschnitte über Warmumformung zu einem geschlossenen Behälter umzuformen. Beim Anformen des Bodens entsteht auf der Innenseite im Bodenzentrum eine Stauchnase, die durch einen zusätzlichen Verfahrensschritt mechanisch entfernt wird. Ferner ist es vorgesehen, die Wanddicke des mittleren zylindrischen Teiles durch Kaltumformung zu verringern. Da die verschiedenen Verfahrensschritte in der Regel in unterschiedlichen Bearbeitungsstationen durchgeführt werden müssen, kann das vorbekannte Verfahren ebenfalls vergleichsweise aufwändig sein.DE 39 10 192 Al proposes to reshape pipe sections obtained by cutting lengths of hot-finished pipes by hot forming into a closed container. When molding the soil is formed on the inside in the floor center an upsetting nose, which is mechanically removed by an additional process step. Furthermore, it is provided to reduce the wall thickness of the central cylindrical part by cold working. Since the various process steps usually have to be carried out in different processing stations, the previously known method can also be comparatively complicated.

Die DE 197 11 844 B4 lehrt ein weiteres Verfahren zum Herstellen eines Druckbehälters . Gemäß diesem Verfahren wird aus zwei Ronden im Drückwalzverfahren jeweils ein topfartiges Teil erstellt, wobei die topfartigen Teile anschließend zum Behälter zusammengeschweißt werden. Das Schweißen kann das Festigkeitsund Korrosionsverhalten des Werkstoffs negativ beeinflussen.DE 197 11 844 B4 teaches a further method for producing a pressure vessel. According to this method, a pot-like part is made from two blanks in the flow-forming process, wherein the pot-like parts are then welded together to form the container. Welding can adversely affect the strength and corrosion behavior of the material.

Aus der DE 16 52 630 C ist ein Verfahren zum Herstellen von Kochtöpfen mit zylindrischer Wandung bekannt. Gemäß diesem Verfahren ist vorgesehen, den Rand einer Ronde durch Drückwalzen zunächst zylindrisch umzulegen und dann abzustrecken.From DE 16 52 630 C a method for the manufacture of cooking pots with a cylindrical wall is known. According to this method, it is provided to first roll over the edge of a blank by spin forming and then to strip it.

A u f g a b e der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers, insbesondere eines Druckbehälters, aus einem rondenförmigen Werkstück anzugeben, mit denen besonders beständige und dichte Hohlkörper einfach und wirtschaftlich herstellbar sind.It is an object of the invention to provide a device and a method for producing a hollow body, in particular a hollow body Pressure vessel to specify from a ronde-shaped workpiece with which particularly resistant and dense hollow body are simple and economical to produce.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved by a device having the features of claim 1 and by a method having the features of claim 5. Preferred embodiments are given in the respective dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Andrückelement mindestens eine Umformmatrize angeordnet ist, welche relativ zum Umformdorn zum Umformen des Werkstücks axial verfahrbar ist, und dass die Umformmatrize relativ zum Andrückelement axial verschiebbar ist.The device according to the invention is characterized in that at least one forming die is arranged on the pressing element, which is axially movable relative to the forming mandrel for forming the workpiece, and that the forming die is axially displaceable relative to the pressing element.

Ein erster Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, an einer Drück- und/oder Drückwalzmaschine eine zusätzliche Umformmatrize so anzuordnen, dass das Werkstück durch axiales Verfahren der Matritze und/oder des Umformdorns in die Matrize gezogen werden und dabei umgeformt werden kann. Dies ermöglicht es, das in der Maschine eingespannte Werkstück in ein und derselben Einspannung in einem Tiefzieh- oder Pressvorgang und in einem Drück- und/oder Drückwalzvorgang umzuformen. Beispielsweise kann durch Tiefziehen oder Pressen in der Umformmatrize ein Bodenbereich des Hohlkörpers angeformt werden und durch anschließendes Drückwalzen ein zylindrischer Wandbereich und/oder ein Halsbereich des Hohlkörpers fertig geformt werden.A first basic idea of the invention can be seen in arranging an additional forming die on a spinning and / or flow-forming machine in such a way that the workpiece can be drawn into the die by axial movement of the die and / or the forming mandrel and thereby formed. This makes it possible to reshape the workpiece clamped in the machine into one and the same clamping in a deep-drawing or pressing operation and in a spinning and / or flow-forming process. For example, by deep-drawing or pressing in the forming die a bottom portion of the hollow body can be formed and then formed by subsequent spin forming a cylindrical wall portion and / or a neck portion of the hollow body.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, die Umformmatrize axial verschiebbar am Andrückelement vorzusehen. Dies ermöglicht es, die Umformmatrize nach dem Tiefziehen oder Pressen von der Stirnfläche des Andrückelementes und dem Werkstück zurückzuziehen, so dass diese das Zu- stellen der zumindest einen Umformrolle nicht behindert. Hierdurch können insbesondere auch Werkstückbereiche, die zuvor durch Tiefziehen oder Pressen verformt wurden, anschließend durch Drücken oder durch Drückwalzen weiter bearbeitet werden, ohne dass es erforderlich ist, das Werkstück erst umständlich umzuspannen .Another basic idea of the invention can be seen in providing the forming die axially displaceable on the pressure element. This makes it possible to retract the forming die from the end face of the pressing element and the workpiece after deep-drawing or pressing, so that they can absorb the make the at least one forming roller is not hindered. As a result, workpiece areas in particular, which were previously deformed by deep-drawing or pressing, can subsequently be further processed by pressing or by pressure-rolling, without it being necessary to first laboriously re-clamp the workpiece.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt somit eine besonders einfache, schnelle und damit wirtschaftliche Herstellung des Hohlkörpers . Gegenüber anderen Umformverfahren können Verfahrensschritte eingespart werden, etwa Zwischenglühen und notwendiges Beizen und Bonsern zum Entzundern.The device of the invention thus allows a particularly simple, fast and thus economical production of the hollow body. Compared with other forming processes, process steps can be saved, such as intermediate annealing and necessary pickling and Bonsern for descaling.

Gegenüber der Herstellung aus Rohren ist das erfindungsgemäße Verfahren deutlich billiger. Zudem kann das als Ausgangsmaterial benötigte ebene Blech nicht nur kostengünstiger beschafft werden, sondern ist in einer hohen Vielfalt von Blechdicken frei verfügbar. Eine Beschränkung des Behälterdurchmessers auf angebotene Rohrquerschnitte besteht nicht. Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich so beliebige Durchmes- ser/Wanddicken-Verhältnisse einstellen. Es ist somit eine hohe Flexibilität gegeben. Auch können einzelne Bereiche des Behälters in ihrer Wanddicke frei eingestellt werden. Gegenüber dem Warmumformen durch Schmieden fallen für das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich geringere Investitionskosten an. Anders als notwendige Schmiedeformen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit hoher Flexibilität für eine große Werkstückvielfalt eingesetzt werden.Compared with the production from pipes, the inventive method is significantly cheaper. In addition, the flat sheet metal required as a starting material can not only be procured cost-effectively, but is freely available in a wide variety of sheet thicknesses. A limitation of the container diameter on offered pipe cross sections does not exist. In addition to the method according to the invention, any desired diameter / wall thickness ratios can thus be set. It is thus given a high flexibility. Also, individual areas of the container can be adjusted freely in their wall thickness. Compared to the hot forming by forging fall for the inventive method significantly lower investment costs. Unlike necessary forging shapes, the inventive device can be used with high flexibility for a large variety of workpieces.

Geeigneterweise umgibt die Umformmatrize das Andrückelement ringartig. Die Umformmatrize weist vorteilhafterweise eine Innenkontur auf, die sich mit zunehmendem axialem Abstand vom ausgefahrenen Umformdorn verjüngt. Das Andrückelement ist vorzugsweise im Scheitel der Innenkontur der Umformmatrize ange- ordnet . Je nach gewünschter Bodenform des Hohlkörpers kann das Andrückelement beispielsweise ein konvexe, eine konkave oder eine ebene Stirnfläche aufweisen.Suitably, the forming die surrounds the pressing element in an annular manner. The forming die advantageously has an inner contour which tapers with increasing axial distance from the extended forming mandrel. The pressing element is preferably attached at the apex of the inner contour of the forming die. orders. Depending on the desired bottom shape of the hollow body, the pressure element may for example have a convex, a concave or a flat end face.

Die Umformmatrize ist vorzugsweise so verschiebbar, dass sie in einer Arbeitsposition axial über die dem Umformdorn zugewandte Stirnfläche des Andrückelementes hervorsteht und in einer Rückzugsposition gegenüber dieser Stirnfläche axial zurückversetzt ist . Geeigneterweise schließt sich die Kontur der Stirnseite des Andrückelementes bei der Umformposition der Umformmatrize stetig an die Innenkontur der Umformmatrize an.The forming die is preferably displaceable in such a way that, in a working position, it protrudes axially beyond the end face of the pressing element facing the forming mandrel and is set back axially in a retracted position relative to this end face. Suitably, the contour of the end face of the pressure element in the forming position of the forming die is continuous with the inner contour of the forming die.

Die Vielseitigkeit und Arbeitsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch erhöht werden, dass im Umformdorn und/oder im Andrückelement ein Stempel angeordnet ist, der zum Durchführen eines Umformzuges stirnseitig aus dem Umformdorn beziehungsweise dem Andrückelement vorschiebbar ist. Ein solcher Stempel kann beispielsweise zum Anformen eines Behälterhalses verwendet werden. Vorzugsweise ist der Stempel axial, das heißt in Richtung der Drehachse, verschiebbar, wobei die Drehachse geeigneterweise mittig durch den Stempel verläuft .The versatility and operating speed of the device according to the invention can be increased by arranging in the forming mandrel and / or in the pressure element a punch which can be pushed forward from the forming mandrel or the pressure element for carrying out a forming pull. Such a stamp can be used for example for molding a container neck. Preferably, the punch is axially, that is displaceable in the direction of the axis of rotation, wherein the axis of rotation suitably extends centrally through the punch.

Die Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann weiter dadurch erhöht werden, dass die Umformmatrize mehrere Matrizenelemente aufweist, die relativ zueinander axial verfahrbar sind. Hierdurch ist es möglich, in derselben Einspannung nacheinander mehrere unterschiedliche Umformzüge durchzuführen. Geeigneterweise sind die Matrizenelemente koaxial angeordnet und/oder umgeben einander ringartig.The versatility of the device according to the invention can be further increased by the fact that the forming die has a plurality of die elements, which are axially movable relative to each other. This makes it possible to perform several different forming processes in succession in the same clamping. Suitably, the die members are coaxially arranged and / or surround each other like a ring.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem rondenförmigen Werkstück ist vorgesehen, dass durch Tiefziehen oder Pressen in einem Mittenbereich des Werk- Stücks ein Bodenbereich des Hohlkörpers ausgeformt wird und ein Außenbereich des in Rotation versetzten Werkstückes durch Zustellen zumindest einer Umformrolle zu einer Zylinderform umgelegt, insbesondere drückgewalzt, wird. Es kann dabei zunächst auch eine konische oder trichterförmige Vorform etwa durch Proj izier-Drückwalzen gebildet werden. Diese Vorform wird dann in einen oder mehreren Arbeitsschritten zur Zylinderform umgeformt .In the method according to the invention for producing a hollow body from a blank-shaped workpiece, it is provided that by deep drawing or pressing in a central region of the workpiece Stücks a bottom portion of the hollow body is formed and an outer region of the rotated workpiece is transferred by supplying at least one forming roller to a cylindrical shape, in particular spin-rolled, is. It may be initially formed by a conical or funnel-shaped preform approximately by proj izier-pressure rollers. This preform is then formed into one or more operations to the cylindrical shape.

Das Verfahren kann insbesondere mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden, wobei die in diesem Zusammenhang erläuterten Vorteile erzielt werden können.The method can be carried out in particular by means of a device according to the invention, wherein the advantages explained in this connection can be achieved.

Ein weiterer Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, zum Herstellen des Hohlkörpers das rondenförmige Werkstück zunächst mittig durch Einfahren in eine Umformmatrize zu bearbeiten. Der Außenbereich des Werkstückes kann dabei unver- formt bleiben oder beispielsweise auch zu einer bevorzugt kegelstumpfartigen Vorform umgelegt werden. In einem anschließenden Drück- oder Drückwalzverfahren wird der Außenbereich sodann zu einer Zylinderform umgelegt.Another basic idea of the invention can be seen in the production of the hollow body initially to process the rondenförmige workpiece centrally by retracting into a forming die. The outer region of the workpiece can remain undeformed or, for example, can also be transferred to a preferably frustoconical preform. In a subsequent spinning or flow-forming process, the outer area is then turned into a cylindrical shape.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, einen Hohlkörper, insbesondere einen Druckbehälter, bei besonders geringem Gewicht, hoher Festigkeit und geringer Verunreinigung im Behälterinneren besonders energiesparend und wirtschaftlich herzustellen.With the method according to the invention, it is possible to produce a hollow body, in particular a pressure vessel, with particularly low weight, high strength and low contamination inside the container in a particularly energy-saving and economical manner.

Die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich unter anderem aus der Verwendung von Ronden, die in fein gestuften Dicken mit guter Oberflächenqualität und geringer Toleranz kostengünstig erhältlich sind. Das Tiefziehen oder Pressen kann nach der Erfindung einen oder mehrere Umformzüge beinhalten. Es kann nach der Erfindung bei stillstehendem, bevorzugt auch bei rotierendem Werkstück erfolgen.The cost-effectiveness of the method according to the invention results inter alia from the use of round blanks, which are available in finely graded thicknesses with good surface quality and low tolerance cost. The deep drawing or pressing can according to the invention include one or more Umformzüge. It can be done according to the invention at a standstill, preferably also with a rotating workpiece.

Die Verfahrensgeschwindigkeit kann weiter dadurch erhöht werden, dass das Tiefziehen oder Pressen des Mittenbereichs und das Umlegen des Außenbereichs in derselben Einspannung durchgeführt werden. Hierzu wird geeigneterweise eine Drück- /Drückwalzmaschine verwendet, bei der stirnseitig vor dem Umformdorn eine Umformmatrize angeordnet ist. Bevorzugt wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet.The speed of the process can be further increased by performing the deep drawing or pressing of the center region and the folding of the outer region in the same clamping. For this purpose, a pressing / flow-forming machine is suitably used, in which a forming die is arranged in front of the forming mandrel. Preferably, a device according to the invention is used.

Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens kann weiter dadurch erhöht werden, dass beim Tiefziehen oder Pressen der Außenbereich, insbesondere trichterartig, umgeformt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Außenbereich beim Tiefziehen oder Pressen in eine Vorform gebracht und anschließend mittels einer Umformrolle zur Zylinderform umgelegt. Das Werkstück wird in der Regel vor dem Tiefziehen oder Pressen erwärmt wird. Der Außenbereich ist dann besonders gut formbar. Unter einer trichterartigen Form kann eine insbesondere rotationssymmetrische Form mit verjüngendem Querschnitt verstanden werden, wobei die Wand im Längsschnitt konvex, konkav oder gerade verlaufen kann, so dass insbesondere eine Kegelform gegeben ist.The economy of the method can be further increased by the fact that during deep drawing or pressing the outside area, in particular funnel-like, is transformed. According to this embodiment, the outer area is brought into a preform during deep drawing or pressing and then transferred to the cylindrical shape by means of a forming roller. The workpiece is usually heated before deep drawing or pressing. The outdoor area is then particularly well malleable. Under a funnel-like shape, a particular rotationally symmetric shape with a tapered cross-section can be understood, wherein the wall can be convex, concave or straight in longitudinal section, so that in particular a conical shape is given.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass beim Tiefziehen oder Pressen der Außenbereich unverformt belassen wird. Dies kann insbesondere bei schwer bearbeitbaren Werkstückmaterialien oder bei großen Rondenüberständen für durchmessergroße und lange Druckbehälter vorteilhaft sein.Alternatively, it can also be provided that during deep drawing or pressing the outer area is left undeformed. This can be advantageous in particular for workpieces that are difficult to process or for large diameter overhangs for large-diameter and long pressure vessels.

Eine besonders hohe Qualität des Hohlkörpers kann dadurch erhalten werden, dass beim Tiefziehen oder Pressen der Außenbe- reich abgestützt wird. Hierzu kann beispielsweise ein bevorzugt ringförmiger Niederhalter vorgesehen sein, der auf der der Umformmatrize abgewandten Seite an das Werkstück angelegt wird. Zusätzlich oder alternativ kann zumindest eine Stützrolle vorgesehen sein. Beispielsweise kann zumindest ein Stützrollenpaar vorgesehen sein, wobei dann das Werkstück geeigneterweise im Außenbereich zwischen zwei benachbarten Stützrollen des Stützrollenpaares durchgeführt wird. Es kann auch zumindest eine Umformrolle zugestellt werden, welche das Werkstück stützt. Sofern zum stützen Rollen vorgesehen sind, wird das Werkstück beim Tiefziehen oder Pressen geeigneterweise langsam gedreht .A particularly high quality of the hollow body can be obtained by the fact that during deep-drawing or pressing richly supported. For this purpose, for example, a preferably ring-shaped holding-down device can be provided, which is applied to the workpiece on the side facing away from the forming die. Additionally or alternatively, at least one support roller may be provided. For example, at least one support roller pair may be provided, in which case the workpiece is suitably carried out in the outer region between two adjacent support rollers of the support roller pair. It can also be delivered at least one forming roller, which supports the workpiece. If rollers are provided to support, the workpiece is suitably rotated slowly during deep drawing or pressing.

Besonders gut definierte Wanddicken ergeben sich nach der Erfindung dadurch, dass das Werkstück im Bereich der Zylinderform während des Umlegens oder in zumindest einem weiteren Rollenüberlauf abgestreckt wird. Es kann eine definierte Wandstärke oder eine definierte Kaltverfestigung eingestellt werden.Particularly well-defined wall thicknesses result according to the invention in that the workpiece is stretched in the region of the cylindrical shape during folding or in at least one further roll overflow. It can be set a defined wall thickness or a defined work hardening.

Ferner kann es vorteilhaft sein, dass beim Abstrecken in einem Endbereich der Zylinderform, insbesondere durch Spaltverstellung, eine Wanddickenänderung hergestellt wird. Eine geringe Wanddickenreduzierung kann zur Herstellung eines Behälterhalses und/oder eines Anschlussstückes zum Befüllen eingesetzt werden. Die Randdicke wird bevorzugt mehrstufig ausgebildet. Vorteilhafterweise wird dies dann vorgesehen, wenn die Wanddicke der Zylinderform gering ist und/oder im Verhältnis zur Ausgangsdicke des Werkstücks wesentlich verdünnt ist.Furthermore, it may be advantageous that when stretching in an end region of the cylindrical shape, in particular by gap adjustment, a change in wall thickness is produced. A small wall thickness reduction can be used to produce a container neck and / or a fitting for filling. The edge thickness is preferably formed in multiple stages. Advantageously, this is provided when the wall thickness of the cylindrical shape is small and / or substantially diluted in relation to the starting thickness of the workpiece.

Ein besonders vielseitiges Verfahren ist dadurch gegeben, dass beim Tiefziehen oder Pressen die Wandstärke im Mittenbereich geändert wird. Dies kann durch eine entsprechende Gestaltung des Andrückelements und/oder der Umformmatrize, des Umform- dorns sowie der Umformgeschwindigkeiten und/oder der Umformkraft erreicht werden. Es kann auch die Wandstärke erhöht werden.A particularly versatile method is given by the fact that the wall thickness is changed in the center area during deep drawing or pressing. This can be achieved by a corresponding design of the pressure element and / or the forming die, the forming thorns and the forming speeds and / or the forming force can be achieved. It can also be increased wall thickness.

Insbesondere dann, wenn im Bodenbereich des Hohlkörpers ein Behälteranschluss vorgesehen werden soll, ist es vorteilhaft, dass beim Tiefziehen oder Pressen eine als gelochte Ronde mit angeformter Nase ausgebildete Vorform verwendet wird. Grundsätzlich können beispielsweise Vorformen aus geprägten Ronden mit oder ohne Mittenbohrung, mit oder ohne Nasen, mit oder ohne angeformtem Behälterboden und/oder kegelartige oder napfartige Vorformen verwendet werden.In particular, when a container connection is to be provided in the bottom region of the hollow body, it is advantageous that during deep drawing or pressing a preform formed as a perforated blank with a molded-on nose is used. In principle, for example, pre-forms of embossed blanks with or without center bore, with or without lugs, with or without molded container bottom and / or conical or cup-like preforms can be used.

Vorzugsweise kann durch Reduzieren der Wanddicke Material gewonnen werden, welches zu einer verdickten Nase angeformt wird.Preferably, by reducing the wall thickness material can be obtained, which is formed into a thickened nose.

Beispielsweise zum Herstellen eines bodenseitigen Behälteranschlusses kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass, insbesondere nach dem Tiefziehen oder Pressen, im Bodenbereich mittels zumindest einer Rolle Material abgenommen und zu einem Flansch geformt wird. Dieser Verfahrensschritt, der geeigneterweise in derselben Einspannung wie das Tiefziehen oder Pressen und/oder das Umlegen durchgeführt wird, kann aber auch vor dem Tiefziehen oder Pressen vorgesehen sein. Vorzugsweise wird mittels zumindest einer Spaltrolle Material abgetrennt, welches dann, insbesondere durch zumindest eine gekam- merte Umformrolle, beispielsweise zu einem Behälteranschluss, Verbindungsstück oder Flaschenhals angeformt werden kann.For example, for producing a bottom-side container connection may alternatively or additionally be provided that, in particular after deep-drawing or pressing, removed in the bottom region by means of at least one roll of material and formed into a flange. This process step, which is suitably carried out in the same restraint as deep-drawing or pressing and / or folding, can however also be provided before deep-drawing or pressing. Preferably, material is separated by means of at least one gap roller, which can then be formed, in particular by at least one chambered forming roller, for example to form a container connection, connecting piece or bottleneck.

Besonders vorteilhaft ist es ferner, dass das Werkstück vor dem Tiefziehen oder Pressen insbesondere auf eine Umformtemperatur oberhalb der Rekristallisationstemperatur erwärmt wird. Zusätzlich oder alternativ kann eine Erwärmung vor oder nach dem Umlegen, dem Abstrecken und/oder einem Einziehen der Zylinderform vorgesehen sein. Dies kann durch bekannte Heizein- richtungen, etwa Gasbrenner oder Induktionsheizeinrichtung, erfolgen. Bevorzugt kann auch der Umformdorn und/oder die Matrize durch eine interne Heizeinrichtung beheizt werden.It is also particularly advantageous that the workpiece is heated to a forming temperature above the recrystallization temperature prior to deep-drawing or pressing. Additionally or alternatively, heating may be provided before or after flipping, stripping and / or retracting the cylindrical shape. This can be achieved by known heating directions, such as gas burners or induction heating. Preferably, the forming mandrel and / or the die can be heated by an internal heater.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß, dass nach dem Umlegen und insbesondere nach dem Abstrecken der Zylinderform der Endbereich der Zylinderform durch Zustellen mindestens einer Einziehrolle eingezogen wird und, insbesondere unter Ausbildung eines Behälterhalses, verschlossen wird. Hierdurch kann der Hohlkörper wirtschaftlich und schnell als Gasbehälter ausgebildet werden.Furthermore, it is according to the invention that, after the folding and in particular after the stretching of the cylindrical shape, the end region of the cylindrical shape is retracted by feeding at least one insertion roller and, in particular, forming a container neck, is closed. As a result, the hollow body can be formed economically and quickly as a gas container.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungs- beispiele näher erläutert, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind.The invention will be explained in more detail by means of preferred exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawings.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

Fig. 1 bis 5 Verfahrensschritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;1 to 5 process steps in the implementation of the method according to the invention with a device according to the invention;

Fig. 6 den Verfahrensschritt der Fig. 3 bei einer unterschiedlich ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung;6 shows the method step of FIG. 3 in a differently designed device according to the invention;

Fig. 7 bis 10 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer ersten Variante mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;7 to 10 process steps of the method according to the invention according to a first variant with a device according to the invention;

Fig. 11 den Verfahrensschritt der Fig. 7 bei einer unterschiedlich ausgebildeten erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 12 bis 17 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer zweiten Variante mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;11 shows the method step of FIG. 7 in a differently designed device according to the invention; 12 to 17 process steps of the method according to the invention according to a second variant with a device according to the invention;

Fig. 18 und 19 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer dritten Variante mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;18 and 19 process steps of the method according to the invention according to a third variant with a device according to the invention;

Fig. 20 und 21 Verfahrensschritte einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;20 and 21 process steps of a fourth variant of the method according to the invention with a device according to the invention;

Fig. 22 bis 26 Verfahrensschritte einer fünften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;22 to 26 process steps of a fifth variant of the method according to the invention with a device according to the invention;

Fig. 27 bis 29 eine weitere Verfahrensvariante gemäß der Erfindung;Fig. 27 to 29 a further variant of the method according to the invention;

Fig. 30 bis 32 eine andere Verfahrensvariante gemäß der Erfindung;Fig. 30 to 32 another variant of the method according to the invention;

Fig. 33 bis 35 eine weitere Ausführungsform nach der Erfindung zum Umformen einer Materialansammlung an einen Behälter;Figures 33 to 35 show another embodiment of the invention for converting a collection of material to a container;

Fig. 36 bis 38 Verfahrensschritte einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;36 to 38 process steps of a further variant of the method according to the invention with a device according to the invention;

Fig. 39 bis 42 Verfahrensschritte einer anderen Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 43 Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer weiteren Variante;39 to 42 process steps of another variant of the method according to the invention; FIG. 43 shows method steps of the method according to the invention according to a further variant; FIG.

Fig. 44 und 45 Verfahrensschritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer weiteren Variante;44 and 45 process steps in carrying out the method according to the invention with a device according to the invention according to a further variant;

Fig. 46 abschließende Verfahrensschritte bei der Herstellung eines Gasbehälters.Fig. 46 final process steps in the manufacture of a gas container.

Gleich oder ähnlich wirkende Elemente sind in allen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die verschiedenen Verfahrensvarianten können grundsätzlich frei kombiniert werden.Equal or similar elements are indicated in all embodiments with the same reference numerals. The different process variants can basically be freely combined.

Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel sind in den Fig. 1 bis 5 dargestellt. Gemäß dem dargestellten Verfahren wird ein rondenförmiges Werkstück 1 zunächst in einer Zuführeinrichtung 51 mit Halterung auf Umformtemperatur erwärmt (Fig. 1) . Hierzu kann die Zuführeinrichtung 51 beispielsweise einen Ofen, eine Flammenerzeugungs- einrichtung und/oder eine Induktionsanlage aufweisen.Method steps of a method according to the invention with a device according to the invention according to a first embodiment are shown in FIGS. 1 to 5. According to the illustrated method, a ronde-shaped workpiece 1 is first heated in a feed device 51 with mounting on the forming temperature (FIG. 1). For this purpose, the feeder 51 may have, for example, an oven, a flame-generating device and / or an induction system.

Anschließend wird das Werkstück 1 in eine als Drück- /Drückwalzmaschine ausgebildete, erfindungsgemäße Vorrichtung eingespannt (Fig. 2) . Die Drück-/Drückwalzmaschine weist einen Umformdorn 11 sowie ein Andrückelement 18 auf, das dem Umformdorn 11 stirnseitig gegenüberliegt. Umformdorn 11 und Andrückelement 18 sind um eine Drehachse 10 drehend antreibbar und axial relativ zueinander verschiebbar an einem nicht dargestellten Maschinenbett angeordnet. Das Andrückelement 18 ist von einer ringartigen Umformmatrize 40 umgeben, die relativ zum Andrückelement 18 zwischen einer in Fig. 2 und 3 dargestellten Umformposition und einer in den Fig. 4 und 5 dargestellten Rückzugsposition verschiebbar ist. In der Umformposition ragt die Umformmatrize 40 axial über das Andrückelement 18 in Richtung auf den Umformdorn 11 vor. Das Andrückelement 18 und die Umformmatrize 40 können insbesondere als hydraulisch betätigbare Presseinheit ausgeführt sein.Subsequently, the workpiece 1 is clamped in a device designed as a press / flow-forming machine, according to the invention (FIG. 2). The pressing / flow-forming machine has a forming mandrel 11 and a pressing element 18, which lies opposite the forming mandrel 11 on the front side. Forming mandrel 11 and pressure element 18 are rotationally driven about an axis of rotation 10 and arranged axially relative to each other displaceable on a machine bed, not shown. The pressing element 18 is surrounded by an annular forming die 40, which is displaceable relative to the pressing element 18 between a forming position shown in FIGS. 2 and 3 and a retraction position shown in FIGS. 4 and 5. In the forming position, the forming die 40 projects axially beyond the pressing element 18 in the direction of the forming mandrel 11. The pressing element 18 and the forming die 40 can in particular be designed as a hydraulically actuated pressing unit.

Wie in Fig. 2 dargestellt wird das Werkstück 1 zwischen dem Umformdorn 11, der die Innenform des fertigen Hohlkörpers, zumindest seines Bodens, aufweist, und der Umformmatrize 40, die zusammen mit dem Andrückelement 18 die Außenform des fertigen Hohlkörpers, zumindest im Bereich des Behälterbodens, aufweist, eingespannt. Je nach gewünschter Form des Bodens des Hohlkörpers kann das Andrückelement 18 stirnseitig konkav (Fig. 3) , konvex (Fig. 6) oder eben (nicht dargestellt) ausgebildet sein. Insbesondere kann eine bogen- oder kreisförmige Kontur vorgesehen sein.As shown in Fig. 2, the workpiece 1 between the forming mandrel 11, which has the inner shape of the finished hollow body, at least its bottom, and the forming die 40, which together with the pressing member 18, the outer shape of the finished hollow body, at least in the region of the container bottom , has, clamped. Depending on the desired shape of the bottom of the hollow body, the pressure element 18 may be concave (FIG. 3), convex (FIG. 6) or flat (not shown). In particular, a curved or circular contour can be provided.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Umformdorn 11 anschließend axial in die Umformmatrize 40 eingefahren, wobei diese relative Bewegung vorzugsweise durch gleichzeitiges Verfahren des Andrückelements 18 und der Umformmatrize 40 am Maschinenbett bei feststehendem Umformdorn 11 durchgeführt wird.As shown in Fig. 3, the forming mandrel 11 is then moved axially into the forming die 40, wherein this relative movement is preferably carried out by simultaneous operation of the pressing member 18 and the forming die 40 on the machine bed with a fixed forming mandrel 11.

Beim Einfahren des Umformdorns 11 wird in einem Umformzug in einem Mittenbereich 4 des Werkstücks 1 der Bodenbereich des Hohlkörpers ausgeformt. Gleichzeitig wird ein radial weiter außen liegender Außenbereich 5 zu einem Kegelmantel umgeformt (Fig. 3) .When retracting the forming mandrel 11 of the bottom portion of the hollow body is formed in a Umformzug in a central region 4 of the workpiece 1. At the same time, a radially outer region 5 is converted into a conical surface (FIG. 3).

Anschließend (Fig. 4) wird die Umformmatrize 40 am Andrückelement 18 axial vom Umformdorn 11 zurückgezogen und damit aus dem Arbeitsbereich genommen. Das Andrückelement 18, das im Zentrum der Umformmatrize 40 angeordnet ist und stirnseitig eine verglichen mit der Umformmatrize 40 durchmesserkleinere Andrückscheibe aufweist, drückt weiterhin das Werkstück 1 im Bodenbereich gegen den Umformdorn 11.Subsequently (FIG. 4), the forming die 40 on the pressing element 18 is axially withdrawn from the forming mandrel 11 and thus removed taken to the work area. The pressing element 18, which is arranged in the center of the forming die 40 and has a smaller diameter pressing disk than the forming die 40 at the end, furthermore presses the workpiece 1 in the bottom area against the forming mandrel 11.

Der Umformdorn 11, das Andrückelement 18 und das dazwischen eingespannte Werkstück 1 werden sodann um die Drehachse 10 in Rotation versetzt und mindestens eine als Drückwalzrolle ausgebildete Umformrolle 31 wird an das Werkstück 1 zugestellt. In mindestens einem Drückwalzüberlauf wird der Außenbereich 5 zu einer Zylinderform 8 an den Umformdorn 11 angelegt, abgestreckt und mittels einer nicht dargestellten Abstreifvorrichtung vom Umformdorn 11 abgestreift (Fig. 5) . Dieses Verfahren ist insbesondere bei mittlerer Rondendicke, gut umformbaren Material und mittleren Rondenüberstand einsetzbar.The forming mandrel 11, the pressing element 18 and the workpiece 1 clamped therebetween are then set in rotation about the axis of rotation 10 and at least one forming roller 31 designed as a spinning roller is delivered to the workpiece 1. In at least one flow-forming overflow, the outer region 5 is applied to a cylindrical shape 8 to the forming mandrel 11, stripped and stripped from the forming mandrel 11 by means of a stripping device (not shown) (FIG. 5). This method can be used in particular for medium-sized, well-shaped material and medium-sized blank supernatant.

Für eine bessere Umformung kann bei der Bearbeitung mit der zumindest einen Umformrolle 31 eine Nacherwärmung vorgesehen werden .For better reshaping, post-heating may be provided during the machining with the at least one forming roller 31.

Eine Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Fig. 7 bis 10 erläutert. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform, bei der während des Pressens und/oder Tiefziehens das gesamte Werkstück 1 umgeformt wird, bleibt bei dem in Fig. 7 dargestellten Umformzug des Ausführungsbeispiels der Fig. 7 bis 10 der Außenbereich 5 des Werkstücks 1 unverformt, das heißt, es wird nur ein Teil des Werkstücks verformt.A variant of the method according to the invention is explained in FIGS. 7 to 10. In contrast to the previously described embodiment in which the entire workpiece 1 is formed during the pressing and / or deep-drawing, the outer region 5 of the workpiece 1 remains undeformed in the forming process of the embodiment of FIGS. 7 to 10 shown in FIG. 7, that is , only a part of the workpiece is deformed.

Erst in einem weiteren Schritt (Fig. 8 und 9) wird der Außenbereich 5 durch mindestens eine als Drückwalzrolle ausgebildete Umformrolle 31 zunächst zylindrisch umgelegt und in mindestens einem Rollenüberlauf (Fig. 10) anschließend durch Drückwalzen auf Fertigmaß abgestreckt. Diese Verfahrensvariante ist besonders bei kleineren Rondenü- berständen und damit für kleinere Behälter geeignet.Only in a further step (FIGS 8 and 9), the outer region 5 is first cylindrically folded by at least one forming roller 31 formed as a spinning roller and then in at least one roller overflow (Fig. This variant of the method is particularly suitable for smaller tube blankets and thus for smaller containers.

Auch in diesem Fall kann das Andrückelement 18 je nach gewünschter Bodenform konvex (Fig. 11) oder konkav (Fig. 7) ausgebildet sein.Also in this case, the pressing element 18 may be convex (FIG. 11) or concave (FIG. 7) depending on the desired bottom shape.

Eine weitere Verfahrensvariante, die insbesondere bei großen Werkstückdicken und/oder schwer zu bearbeitenden Materialien geeignet ist, ist in Fig. 12 bis 17 dargestellt.Another variant of the method, which is particularly suitable for large workpiece thicknesses and / or difficult-to-machine materials, is shown in FIGS. 12 to 17.

Auch bei dieser Verfahrensvariante wird im anfänglichen Umformzug das Werkstück nur im Mittenbereich 4 umgeformt, während der radial weiter außen liegende Außenbereich 5 unver- formt bleibt (Fig. 12 und 13) .In this variant of the method as well, the workpiece is formed only in the center region 4 in the initial forming pull, while the radially outward outer region 5 remains undeformed (FIGS. 12 and 13).

Danach wird durch Drücken oder Projizieren eine trichterförmige Vorform hergestellt (Fig. 14 und 15) , deren Mantel sich zum Öffnungsbereich hin erweitert. Die trichterförmige Vorform kann eine konstante oder veränderliche Wandstärke aufweisen.Thereafter, by pressing or projecting, a funnel-shaped preform is produced (FIGS. 14 and 15), the shell of which widens toward the opening area. The funnel-shaped preform may have a constant or varying wall thickness.

Durch weiteres Drücken (Fig. 16) wird der Außenbereich 5 des Werkstück 1 an den Umformdorn 1 angelegt und zu einer Zylinderform 8 umgeformt. Hierbei kann sichergestellt werden, dass für ein späteres Anformen eines zweiten Behälterbodens sowie eines hieran angeordneten Anschlussstückes genügend Material zur Verfügung steht .By further pressing (Fig. 16), the outer region 5 of the workpiece 1 is applied to the forming mandrel 1 and formed into a cylindrical shape 8. In this case, it can be ensured that sufficient material is available for a later molding of a second container bottom and a connecting piece arranged thereon.

Anschließend (Fig. 17) wird die Zylinderform 8 durch Drückwalzen in mindestens einem Überlauf auf Fertigmaß abgestreckt.Subsequently (FIG. 17), the cylindrical shape 8 is drawn to finished dimensions by spin forming in at least one overflow.

Eine weitere Verfahrensvariante ist in Fig. 18 und 19 dargestellt. Auch bei dieser Verfahrensvariante wird beim Pressen oder Tiefziehen zunächst lediglich der Mittenbereich 4 des Werkstücks 1 umgeformt. Um eine Faltenbildung im Außenbereich 5 des Werkstücks 1 beim Umformen zu vermeiden, ist nach dieser Verfahrensvariante vorgesehen, das Werkstück 1 während des Umformzuges langsam zu drehen und den Außenbereich 5 mittels Stützrollen 61, 62 abzustützen. Die Stützrollen 61, 62 bilden ein Stützrollenpaar, wobei eine Stützrolle 61 das Werkstück 1 seitens des Andrückelements 18 abstützt und eine benachbarte Stützrolle 62 seitens des Umformdorns 11. Die Drehachsen der Stützrollen 61, 62 verlaufen dabei senkrecht zur Drehachse 10 des Werkstücks 1.Another variant of the method is shown in FIGS. 18 and 19. Also in this process variant is when pressing or deep drawing initially only the center region 4 of the workpiece 1 formed. In order to avoid wrinkling in the outer region 5 of the workpiece 1 during forming, it is provided according to this variant of the method to rotate the workpiece 1 slowly during the forming process and to support the outer region 5 by means of support rollers 61, 62. The support rollers 61, 62 form a pair of support rollers, wherein a support roller 61 supports the workpiece 1 on the part of the pressing member 18 and an adjacent support roller 62 on the part of Umformdorns 11. The axes of rotation of the support rollers 61, 62 are perpendicular to the axis of rotation 10 of the workpiece. 1

Eine weitere Verfahrensvariante, bei der das Werkstück 1 während des Umformzuges abgestützt wird, ergibt sich aus den Fig. 20 und 21. Bei dieser Verfahrensvariante wird zum Abstützen des Außenbereichs 5 des Werkstücks 1 beim ersten Umformzug auf der Seite des Andrückelementes 18 eine Umformrolle 31 an den Außenbereich 5 des Werkstücks 1 zugestellt und das Werkstück 1 langsam rotiert .A further variant of the method in which the workpiece 1 is supported during the Umformzuges, resulting from FIGS. 20 and 21. In this process variant is for supporting the outer region 5 of the workpiece 1 in the first Umformzug on the side of the pressure element 18, a forming roller 31 at the outside area 5 of the workpiece 1 is delivered and the workpiece 1 is rotated slowly.

Für die in den Fig. 22 bis 24 dargestellte Verfahrensvariante wird eine Vorrichtung verwendet, bei der mittig im Umformdorn 11 ein axial relativ zum Umformdorn 11 verfahrbarer Stempel 13 vorgesehen ist. Im Andrückelement 18 ist eine dem Stempel 13 korrespondierende Ausnehmung 14 vorgesehen.For the method variant shown in FIGS. 22 to 24, a device is used in which a punch 13, which is movable axially relative to the forming mandrel 11, is provided centrally in the forming mandrel 11. In the pressing member 18, a punch 13 corresponding recess 14 is provided.

Bei der in den Fig. 22 bis 26 gezeigten Verfahrensvariante werden vor dem Drückwalzen zwei Umformzüge durchgeführt. Beim ersten Umformzug (Fig. 23) wird, wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, das Andrückelement 18 zusammen mit der umgebenden Umformmatrize 40 axial am Maschinenbett vorgeschoben und dabei der gegenüber liegende Umformdorn 11 unter Verformung des Werkstücks 1 in die Umformmatrize 40 eingeschoben. Im anschließenden zweiten Umformzug (Fig. 24) wird der StempelIn the variant of the method shown in FIGS. 22 to 26, two forming passes are carried out before the spinning. In the first forming train (FIG. 23), as in the previously described exemplary embodiments, the pressure element 18, together with the surrounding forming die 40, is axially advanced on the machine bed and the opposing forming mandrel 11 is pushed into the forming die 40 while the workpiece 1 is deformed. In the subsequent second forming train (FIG. 24) the stamp becomes

13 stirnseitig aus dem Umformdorn 11 heraus in die Ausnehmung13 front side of the mandrel 11 out into the recess

14 eingefahren. Bei diesem Umformzug aus dem Umformdorn 11 heraus in Richtung des Andrückelements 18 kann eine Behälternase angeformt werden. Diese Behälternase kann gegebenenfalls anschließend durch eine Umformrolle auf Maß gebracht werden.14 retracted. In this Umformzug from the forming mandrel 11 out in the direction of the pressing member 18, a container nose can be formed. If necessary, this container nose can subsequently be made to measure by means of a forming roller.

Gemäß Fig. 25 wird die Umformmatritze rückgezogen, um einen Freiraum für eine nachfolgende Umformrolle 31 zu bilden. Gemäß Fig. 26 wird ein gezielter Wanddickenverlauf 28 durch Spaltverstellung der Umformrolle 31 beim Abstrecken hergestellt.According to FIG. 25, the forming die is withdrawn in order to form a free space for a subsequent forming roll 31. According to FIG. 26, a targeted wall thickness profile 28 is produced by gap adjustment of the forming roller 31 during stripping.

Für das in den Fig. 22 bis 26 erläuterte Verfahren wird geeigneterweise eine mittig gelochte Ronde verwendet.For the method illustrated in Figs. 22 to 26, a center punched blank is suitably used.

Alternativ zu dem vorausgegangenen Verfahrensschritt gemäß Fig. 26 kann gemäß den Fig. 27 bis 29 mittels einer Umformrolle 31 der äußere Rand des Werkstücks 1 durch Projizieren in axialer Richtung zu einer konischen Form umgeformt werden, wie in Fig. 28 gezeigt ist. Anschließend kann gemäß Fig. 29 mittels der Umformrolle 31 das so vorgeformte Werkstück auf den Umformdorn 11 umgelegt und in seiner Wanddicke abgestreckt und zu der Zylinderform 8 endgeformt werden.As an alternative to the preceding method step according to FIG. 26, according to FIGS. 27 to 29 the outer edge of the workpiece 1 can be converted by means of a forming roller 31 into a conical shape by projecting in the axial direction, as shown in FIG. Subsequently, as shown in FIG. 29, by means of the forming roller 31, the thus preformed workpiece can be transferred to the forming mandrel 11 and stretched in its wall thickness and finally formed into the cylindrical shape 8.

Eine weitere Alternative ist in den Fig. 30 bis 32 gezeigt. Im Unterschied zu der vorausgehend beschriebenen Verfahrensvariante wird das Werkstück 1 mittels der Umformrolle 31 zu einer glocken- oder trichterförmigen Vorform in ein oder mehreren Rollenüberläufen umgeformt, wie Fig. 31 anschaulich zu entnehmen ist. Anschließend erfolgt, wie bei dem vorausgegangenen Verfahren, das Umlegen und Endformen der Zylinderform 8 mittels der Umformrolle 31. Gemäß den Fig. 33 bis 35 ist eine Verfahrensvariante dargestellt, bei welcher an dem Werkstück 1 mittels einer Umformrolle 31 eine mittige Materialansammlung 3 ausgeformt werden kann, welche beispielsweise für einen Behälteranschluss verwendet werden kann. In einem Außenbereich des Werkstücks wird die Umformrolle 31 in die Wand des Werkstücks eingedrückt und in Richtung auf das Andrückelement 18 verfahren. Hierdurch wird das verdrängte oder teilweise abgetrennte Material vom Andrückelement 18 verschoben, welches erfindungsgemäß in axialer Richtung ausweichen und so einen Freiraum für die Materialansammlung 3 bilden kann. In die Materialsammlung 3 kann etwa eine Gewindebohrung für ein Ventilelement eingebracht werden.Another alternative is shown in Figs. 30-32. In contrast to the method variant described above, the workpiece 1 is converted by means of the forming roller 31 to a bell-shaped or funnel-shaped preform in one or more Rollenüberläufen, as Fig. 31 can be clearly seen. Subsequently, as in the previous method, the folding and final shaping of the cylindrical shape 8 by means of the forming roller 31st According to FIGS. 33 to 35, a variant of the method is shown, in which a central material accumulation 3 can be formed on the workpiece 1 by means of a forming roller 31, which can be used, for example, for a container connection. In an outer region of the workpiece, the forming roller 31 is pressed into the wall of the workpiece and moved in the direction of the pressing member 18. As a result, the displaced or partially separated material is displaced by the pressing element 18, which according to the invention yield in the axial direction and thus can form a free space for the material accumulation 3. In the material collection 3 can be introduced about a threaded bore for a valve element.

Gemäß der Verfahrensvariante der Fig. 36 bis 38 wird als Werkstück 1 beim Tiefziehen oder Pressen eine als gelochte Ronde mit angeformter Nase 2 ausgebildete Vorform verwendet. Diese wird in der Zuführeinrichtung 51 (Fig. 36) erwärmt. Anschließend wird durch einen Umformzug (Fig. 37 und 38) der Behälterboden ausgebildet.According to the process variant of FIGS. 36 to 38, a preform formed as a perforated blank with a molded-on nose 2 is used as the workpiece 1 during deep drawing or pressing. This is heated in the feeder 51 (FIG. 36). Subsequently, the container bottom is formed by a forming pull (FIGS. 37 and 38).

Auch bei dieser Ausführungsform weist das Andrückelement 18 eine stirnseitige Aufnehmung 14 auf, welche die Nase 2 beim Umformzug aufnimmt. Die Nase 2 kann beim fertigen Hohlkörper als Behälteranschluss dienen.Also in this embodiment, the pressing member 18 has a frontal Aufnehmung 14, which receives the nose 2 during the forming process. The nose 2 can serve as container connection in the finished hollow body.

Bei der Verfahrensvariante der Fig. 39 bis 42 werden das Tiefziehen oder Pressen zum Anformen des Bodenbereiches des Hohlkörpers (Fig. 40) und das anschließende Umlegen des Außenbereiches 5 (Fig. 42) in unterschiedlichen Einspannungen durchgeführt. Dabei kann sowohl vor dem Tiefziehen oder Pressen als auch vor dem Drückwalzen jeweils ein Erwärmungsschritt vorgesehen sein (Fig. 39 beziehungsweise Fig. 41) . Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 43 ist in der Zuführeinrichtung 51 eine Aufheizvorrichtung mit Halterung sowie ein Umformwerkzeug vorgesehen.In the process variant of FIGS. 39 to 42, the deep-drawing or pressing for molding the bottom region of the hollow body (FIG. 40) and the subsequent folding of the outer region 5 (FIG. 42) are carried out in different restraints. In this case, a heating step may be provided both before deep-drawing or pressing and before the spinning-rolling (FIG. 39 or FIG. 41). According to the embodiment of FIG. 43, a heating device with a holder and a forming tool are provided in the feed device 51.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 44 und 45 wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet, bei der die Umformmatrize 40 zwei koaxial angeordnete Matrizenelemente 41, 42 aufweist, die relativ zueinander axial verschiebbar sind.In the embodiment of Figs. 44 and 45, a device according to the invention is used, in which the forming die 40 has two coaxially arranged die elements 41, 42 which are axially displaceable relative to each other.

Während des in Fig. 44 dargestellten ersten Umformzuges ist das äußere Matrizenelement 42 so angeordnet, dass es stirnseitig mit dem inneren Matrizenelement 41 fluchtet. Hierdurch wird das Werkstück 1 in seinem Außenbereich 5 durch das Matrizenelement 42 abgestützt. Der Umformdorn 11 wird dabei zum Umformen des Mittenbereichs 4 in das erste Matrizenelement 41 eingefahren.During the first forming draw shown in FIG. 44, the outer die 42 is arranged to be flush with the inner die 41. As a result, the workpiece 1 is supported in its outer region 5 by the die element 42. The forming mandrel 11 is thereby retracted to the forming of the central region 4 in the first die element 41.

In einem weiteren, in Fig. 45 dargestellten Umformzug wird das innere, erste Matrizenelement 41 vom Umformdorn 11 zurückgezogen und das zweite, äußere Matrizenelement 42 vorgeschoben. Hierdurch dringt der Umformdorn 11 auch in die konische Öffnung des zweiten Matrizenelements 42 ein, wobei der Außenbereich 5 des Werkstücks 1 trichterförmig umgelegt wird.In a further forming operation shown in FIG. 45, the inner, first die element 41 is withdrawn from the forming mandrel 11 and the second, outer die element 42 is advanced. As a result, the forming mandrel 11 also penetrates into the conical opening of the second die element 42, wherein the outer region 5 of the workpiece 1 is transferred in a funnel shape.

Anschließend kann auch das äußere Matrizenelement 42 vom Umformdorn 11 zurückgefahren werden und der Außenbereich 5 durch Drückwalzen zylindrisch umgelegt werden.Subsequently, the outer die element 42 can be moved back from the mandrel 11 and the outer region 5 are folded over cylindrical by pressure rollers.

Fig. 46 zeigt einen weiteren Verfahrensschritt, der zum Verschließen des Hohlkörpers im Anschluss an das Ausformen der Zylinderform 8 vorgesehen sein kann. Bei diesem Verfahrensschritt wird das Werkstück 1 auf Umformtemperatur erhitzt, seitens seines Bodenbereiches mittels eines Spannfutters in eine Drück-Einziehmaschine eingespannt und in Rotation ver- setzt. Der Endbereich 7 des Werkstücks 1 wird dann, gegebenenfalls unter weiterer Wärmezufuhr, durch eine schwenkbare Einziehrolle 38 in mindestens einem Überlauf zu einem Behälterhals mit Nase (Fig. 46 rechts) oder ohne Nase (Fig. 46 Mitte) verschlossen. Dabei kann die Wanddicke des Behälterhalses dünner, gleich dick oder dicker als die Ausgangsdicke des Werkstückes gewählt werden. FIG. 46 shows a further method step which may be provided for closing the hollow body following the shaping of the cylindrical shape 8. In this method step, the workpiece 1 is heated to forming temperature, clamped by its bottom portion by means of a chuck in a pusher-drawing-in and rotated in rotation. puts. The end region 7 of the workpiece 1 is then, optionally with further heat supply, closed by a pivotable Einziehrolle 38 in at least one overflow to a container neck with nose (Fig. 46 right) or without nose (Fig. 46 middle). In this case, the wall thickness of the container neck can be made thinner, the same thickness or thicker than the starting thickness of the workpiece.

Claims

PATENTANSPRUCHE PATENT CLAIMS 1. Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem rondenförmigen Werkstück (1) , insbesondere Drück- und/oder Drückwalzmaschine, mit1. Apparatus for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece (1), in particular spinning and / or flow-forming machine, with -einem Umformdorn (11), der um eine Drehachse (10) drehend antreibbar gelagert ist,a forming mandrel (11), which is mounted for rotation about a rotation axis (10), -einem Andrückelement (18), das um die Drehachse (10) drehbar und zum Einspannen des Werkstücks (1) axial relativ zum Umformdorn (11) verschiebbar gelagert ist, und-a Andrückelement (18) which is rotatably mounted about the axis of rotation (10) and for clamping the workpiece (1) axially relative to the forming mandrel (11), and -mindestens einer Umformrolle (31), die axial und/oder radial zu dem Umformdorn (11) zustellbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t ,at least one forming roller (31), which can be delivered axially and / or radially to the forming mandrel (11), thereby characterized, -dass am Andrückelement (18) mindestens eine Umformmatrize (40) angeordnet ist, welche relativ zum Umformdorn (11) zum Umformen des Werkstücks (1) axial verfahrbar ist, undin that at least one forming die (40), which is axially movable relative to the forming mandrel (11) for forming the workpiece (1), is arranged on the pressing element (18), and -dass die Umformmatrize (40) bezüglich des Andrückelement (18) axial verschiebbar ist.in that the forming die (40) is axially displaceable with respect to the pressing element (18). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Umformmatrize (40) das Andrückelement (18) ringartig umgibt. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the forming die (40) surrounding the pressure element (18) like an annular ring. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass am Umformdorn (11) und/oder am Andrückelement (18) ein Stempel (13) angeordnet ist, der zum Durchführen eines Umformzuges stirnseitig aus dem Umformdorn (11) bzw. dem Andrückelement (18) vorschiebbar ist.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that on the forming mandrel (11) and / or on the pressure element (18) a punch (13) is arranged, which for performing a Umformzuges the front side of the mandrel (11) or the pressure element (18) can be advanced. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Umformmatritze (40) mehrere Matritzenelemente (41, 42) aufweist, die relativ zueinander axial verfahrbar sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized g e k e n e n e c i n e s that the Umformmatritze (40) a plurality of Matrizenelemente (41, 42) which are axially movable relative to each other. 5. Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem ron- denförmigen Werkstück (1) , insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem -durch Tiefziehen oder Pressen in einem Mittenbereich (4) des Werkstücks (1) ein Bodenbereich des Hohlkörpers ausgeformt wird und5. A method for producing a hollow body from a Ron denförmigen workpiece (1), in particular by means of a device according to one of claims 1 to 4, wherein by deep drawing or pressing in a central region (4) of the workpiece (1), a bottom portion of the Hollow body is formed and -ein Außenbereich (5) des in Rotation versetzten Werkstücks (1) durch Zustellen zumindest einer Umformrolle (31) zu einer Zylinderform (8) umgeformt, insbesondere projiziert, gedrückt oder drückgewalzt, wird.an outer region (5) of the rotated workpiece (1) is formed by feeding at least one forming roller (31) into a cylindrical shape (8), in particular projected, pressed or press-rolled. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Tiefziehen oder Pressen des Mittenbereichs (4) und das Umlegen des Außenbereichs (5) in derselben Einspannung durchgeführt werden. 6. The method according to claim 5, characterized in that the deep drawing or pressing of the central region (4) and the folding of the outer region (5) are carried out in the same clamping. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Tiefziehen oder Pressen der Außenbereich (5) unverformt belassen wird oder trichterartig umgeformt wird.7. The method according to any one of claims 5 or 6, characterized in that e e n e c i n e t e that in deep drawing or pressing the outer region (5) is left undeformed or is formed funnel-like. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Tiefziehen oder Pressen der Außenbereich (5) , insbesondere mittels zumindest einer Stützrolle (61, 62) , abgestützt wird.8. Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that during deep drawing or pressing the outer region (5) is supported, in particular by means of at least one support roller (61, 62). 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Bereich der Zylinderform (8) des Werkstücks (1) in zumindest einem Rollenüberlauf abgestreckt wird.9. Method according to one of claims 5 to 8, characterized in that the region of the cylindrical shape (8) of the workpiece (1) is stretched in at least one roller overflow. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Abstrecken in einem Endbereich (7) der Zylinderform (8), insbesondere mittels mindestens einer mehrstufigen Streckrolle (36) und/oder durch Spaltverstellung, ein gezielter Wanddickenverlauf (28) hergestellt wird.10. The method according to claim 9, characterized in that a specific wall thickness profile (28) is produced during stretching in an end region (7) of the cylindrical shape (8), in particular by means of at least one multi-stage draw roll (36) and / or by gap adjustment. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass nach dem Umformen und insbesondere nach dem Abstrecken der Endbereich der Zylinderform (8) durch Zustellen mindestens einer Einziehrolle (38) eingezogen wird und, insbesondere unter Ausbildung eines Behälterhalses, verschlossen wird. 11. The method according to any one of claims 5 to 10, characterized in that after forming and in particular after the stretching of the end portion of the cylindrical shape (8) by feeding at least one Einziehrolle (38) is drawn and, in particular to form a container neck, is closed , 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass beim Tiefziehen oder Pressen die Wandstärke im Mittenbereich (4) geändert wird.12. The method according to any one of claims 5 to 11, characterized in that in the deep drawing or pressing the wall thickness in the central region (4) is changed. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass an dem rondenförmigen Werkstück (1) eine Öffnung mit einer Nabe (2) ausgebildet wird.13. The method according to any one of claims 5 to 12, characterized in that on the ronde-shaped workpiece (1) an opening with a hub (2) is formed. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass, insbesondere nach dem Tiefziehen oder Pressen, im Bodenbereich mittels zumindest einer Rolle Material abgenommen und zu einem Flansch geformt wird.14. Method according to one of claims 5 to 13, characterized in that, in particular after deep-drawing or pressing, material is removed from the bottom area by means of at least one roll and formed into a flange. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Werkstück (1) vor dem Tiefziehen oder Pressen erwärmt wird.15. Method according to one of claims 5 to 13, characterized in that the workpiece (1) is heated prior to deep-drawing or pressing. 16. Druckgasbehälter, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 16. 16. compressed gas container, produced by a method according to one of claims 5 to 16.
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