DE60021696T2

DE60021696T2 - Verfahren zur herstellung eines flaschenartigen behälters und formwerkzeug

Info

Publication number: DE60021696T2
Application number: DE60021696T
Authority: DE
Inventors: Y. Sagamihara-shi ENOKI; Y. Sagamihara-shi OGAWA; S. Sagamihara-shi MORIYA
Original assignee: Daiwa Can Co Ltd
Current assignee: Daiwa Can Co Ltd
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2020-08-25
Also published as: AU6729200A; KR20010081099A; KR100478552B1; CA2348438C; CA2348438A1; TW495398B; DE60021696D1; US6499329B1; EP1134046A4; EP1134046A1; AU780251B2; CN1184030C; HK1042865B; EP1134046B1; WO2001015829A1; CN1327401A; JP4578751B2; BR0007046A; HK1042865A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose, von der ein Dosenbauch, ein Schulterabschnitt und ein Halsabschnitt mit einem Gewindeabschnitt einteilig aus einem Blech mit einer Dicke von 0,1 bis 0,4 mm gebildet wird, sowie ein Werkzeug zur Verwendung in dem Verfahren.
Die Erfindung betrifft insbesondere ein Formungsverfahren zum Formen insbesondere des Schulterabschnitts zu einer glatten und hübschen Neigung, und nicht zu einer Stufenform oder einer Form mit einer Stufenmarkierung, die zurückbleibt, wenn die flaschenförmige Dose hergestellt wird, in dem die Bodenseite der Dose zu einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Gestalt bearbeitet wird, um den Schulterabschnitt, der eine geneigte, ringförmige Fläche aufweist, und einen im Durchmesser kleinen zylindrischen Halsabschnitt einteilig auszubilden, sowie ein Werkzeug zur Verwendung in dem Verfahren. Ein Verfahren und ein Werkzeug gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 bzw. 12 sind zum Beispiel aus der JP(A) 359115239 bekannt.
STAND DER TECHNIK
Als Getränkedosen für verschiedene alkoholfreie Getränke oder Bier werden allgemein die DI-Dosen (Drawn and Ironed Cans = gezogene und streckgezogene Dosen) verwendet, bei denen der Dosenbauch (oder Seitenwandabschnitt) und der Dosenboden durch Ziehen und Streckziehen eines Blechs wie etwa eines Blechs aus einer Aluminiumlegierung oder eines oberflächenbehandelten Stahlblechs einteilig geformt werden.
Insbesondere wird der Körper dieser DI-Dose dadurch gebildet bzw. geformt, dass der Bodenabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er einem hohen Druch widersteht, und ein Bauchabschnitt, der durch die Zieh- und Streckziehbearbeitungen gedünnt ist, einteilig geformt werden und dadurch, dass der obere Endabschnitt des Bauchabschnitts eingehalst wird, um einen Durchmesser des oberen Endabschnitts zu reduzieren. Der Dosenkörper wird mit einem Getränk wie etwa einem alkoholfreien Getränk oder Bier gefüllt, und das im Durchmesser reduzierte, offene, obere Ende wird mit einem leicht zu öffnenden Ende (d.h. mit einem Endblech mit einer leicht zu öffnenden Öffnung) verschlossen, das einen kleineren Durchmesser als der Bauch hat. Diese Dosen werden als Dosengetränke versendet.
Wie es in der WO-A 81 01259 hingegen offenbart ist, wird auch die mit einem Boden versehene, zylindrische Dose vertrieben, die so ausgebildet wird, dass ihre Bauchwand dünner als ihre Bodenwand ist, indem das oberflächenbehandelte, auf seinen beiden Seiten mit einer thermoplastischen Harzschicht beschichtete Stahlblech gezogen und nachgezogen (oder zum Zeitpunkt des Nachziehens gebogen und gestreckt) wird. Die so hergestellte Dose wird wie die DI-Dose eingehalst, so dass sie als Getränkedose verwendet werden kann.
Als Behälter von verschiedenen alkoholfreien Getränken hingegen wurden in den vergangenen Jahren die biorientierten, formgepressten Behälter aus Polyethylen-Terephthalatharz (d.h. die PET-Flasche) verwendet. Demzufolge wurden verschiedene Getränke hergestellt, die in den PET-Flaschen aufgenommen sind, welche mehrmals mit Gewindedeckeln verschlossen werden können.
Diese Getränke-PET-Flaschen haben gegenüber den oben beschriebenen Dosenbehältern für Getränke den Vorteil, dass die PET-Flaschen immer wieder mit einem Deckel verschlossen werden können. Die PET-Flaschen werden jedoch weit weniger häufig durch Recycling zurückgewonnen als die Dosenbehälter. Daher wurde erforscht, wie die Verbraucherfreundlichkeit der Dosenbehälter verbessert werden könnte, indem der Dosenbehälter, der häufig recycelt werden kann, darüber hinaus verschließbar ist.
Im Stand der Technik, in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-509095 (WO-A-96 15865), sind einige Typen von flaschenartigen DI-Dosen offenbart, die Formen aufweisen, welche zu denen der PET-Flaschen ähnlich sind, d.h. DI-Dosen, die mit einem Gewinde versehene Halsabschnitte aufweisen, die mit Schraubdeckeln verschraubt und verschlossen werden können.
Diese DI-Dosen werden eingeordnet in: den Typ, bei dem eine an das offene, obere Ende eines Dosenbauches durch eine Naht zu befestigende Endplatte einteilig mit einem mit einem Gewinde versehenen Halsabschnitt ausgebildet ist, den Typ, bei dem der mit einem Gewinde versehene Halsabschnitt durch schrittweises Verringern des Durchmessers der Seite des offenen, oberen Endes des Dosenbauchs durch die Einhalsen einteilig ausgebildet ist, und den Typ, bei dem der im Durchmesser kleine Halsabschnitt und der eine Neigung aufweisende Schulterabschnitt durch Ziehen der Seite des Bodenabschnitts (oder des Endwandabschnitts) eines Bechers in mehreren Schritten geformt wird, in denen der Bauchabschnitt des Bechers dann zu einem dünnen Bauchabschnitt streckgezogen wird und in denen ein Gewindeabschnitt in dem Halsabschnitt geformt wird, wohingegen das Dosenende an das offene Ende des Bauchabschnitts geschweißt wird. In der oben genannten Offenlegungsschrift sind nicht nur die Strukturen der flaschenförmigen Dosen der einzelnen Typen, sondern auch die Herstellungsverfahren offenbart.
Gemäß der Offenbarung der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-4752 hingegen, wird während des Ziehens des Dosenbauchs der Bodenabschnitt zu einer konvexen, gestuften Gestalt gezogen, und diese konvexe, gestufte Gestalt wird zu einer nachfolgenden Streckziehzeit nachgezogen, um einen konvexen, gestuften Abschnitt mit einem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt und einen breiten Schulterabschnitt in dem Bodenabschnitt (oder dem Endwandabschnitt) der DI-Dose zu bilden. Dieser Halsabschnitt wird mit einem Gewinde versehen und mit dem Gewindedeckel verschlossen. Nachdem diese DI-Dose von der Endöffnung des Bauchabschnitts her mit Getränk gefüllt ist, wird diese Endöffnung durch Verschweißen des Dosenendes verschlossen.
Ferner ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 64-62233 ist offenbart, dass der Boden der gezogenen und streckgezogenen DI-Dose gepresst (oder gezogen) wird, um einen im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt und einen konisch-pyramidenstumpfförmigen Schulterabschnitt (mit der Gestalt eines Pyramidenstumpfes oder eines Kegels) zu bilden, und dass anschließend in den Halsabschnitt ein Gewinde geschnitten bzw. ein zylindrischer Gewindeabschnitt auf dem Halsabschnitt angebracht wird.
Von den oben genannten flaschenförmigen Dosen, die mit dem Gewindedeckel wiederverschließbar sind, wird der Körper der Dose des Typs, bei dem der mit einem Gewinde versehene Halsabschnitt einteilig mit der Endplatte ausgebildet ist, zu der DI-Dose oder einer mit einem Boden versehenen Dose wie etwa der DTRD-Dose (Drawn, Thin and Re-Drawn) ausgebildet, welche geformt wird, indem sie ge zogen/gedehnt (oder gestreckt) wird, oder zu der Dose ausgebildet, die geformt wird, indem sie gebogen/gedehnt (oder gestreckt) und streckgezogen wird. Der Dosenbauch wird mit einem Inhalt wie etwa einem Getränk gefüllt, und anschließend wird das offene obere Ende des Dosenbauchs, mit dem der Halsabschnitt einteilig verbunden ist, mit der Endplatte verschweißt und verschlossen. Entsprechend der flaschenförmigen Dose dieses Typs weist der Dosenkörper daher eine Gestalt auf, die im Wesentlichen mit der der existierenden normalen Dose identisch ist, und genießt einen Vorteil dahingehend, dass wenige Änderungen der Füllanlagen erforderlich sind, um die Kosten für die Anlagen zu senken.
Bei der flaschenförmigen Dose dieses Typs ist jedoch der Endplattenschweißabschnitt in dem oberen Abschnitt der Dose angeordnet, so dass dahingehend Probleme auftauchen, dass sich Staub leicht in dem konkaven Abschnitt im Innern des Schweißabschnitts ansammelt und der Schweißabschnitt selbst hervorragt, so dass das Aussehen verschlechtert ist.
Bei der flaschenförmigen Dose des Typs, bei dem der Halsabschnitt nicht bei der Endplatte, sondern einteilig bei dem oberen Endabschnitt des Dosenkörpers ausgebildet ist, wird hingegen der obere Endabschnitt durch eine ähnliche Bearbeitung wie die, durch die der Dosenkörper gezogen und streckgezogen oder gebogen und gedehnt wird dünn-gestreckt. Betrachtet man den späteren Schritt der Bearbeitung des Halsabschnitts, so kann folglich der obere Endabschnitt des Dosenbodens so relativ dick bearbeitet werden, um die Ausdehnung des Materials geringer als der die des unteren Abschnitts zu machen. Da jedoch der Halsabschnitt einen beträchtlich kleineren Durchmesser als der Dosenkörper besitzt, ist das Durchmesserverringerungsverhältnis zur Ausbildung des Halsabschnitts so groß, dass es schwierig ist, den Halsabschnitt auf einmal zu reduzieren, indem die Ziehrate vergrößert wird. Außerdem ist es wünschenswert, die Deckelgröße zu reduzieren, um so die Materialkosten zu reduzieren und somit den Durchmesser des Halsabschnitts weiter als der äußere Durchmesser des Dosenkörpers zu verringern. Um diesen Wünschen gerecht zu werden, ist es notwendig, das Durchmesserverhältnis zum Bilden des Halsabschnitts zu erhöhen, indem das offene, obere Ende des Dosenkörpers gezogen wird, und dieses Notwendigkeit erfordert zahlreiche Einhals-Bearbeitungen.
Zum Beispiel hat die Dose, die relativ häufig als Getränkedose für Bier verwendet wird, einen Bauchdurchmesser von 66 mm (von 211 mm), und zwanzig bis dreißig Einhalsungsschritte sind erforderlich, wenn der Halsabschnitt einer solchen Dose auf einen Durchmesser von 25,4 mm eingehalst werden soll. Daher sind bei der flaschenförmigen Dose mit dem durch Einschnüren des offenen, oberen Endes des Dosenkörpers gebildeten Halsabschnitt etliche Einhalsmaschinen erforderlich, so dass die Kosten für die Anlagen steigen, und durch die Zunahme der Anzahl von Arbeitsschritten wird die Dose häufig beschädigt oder verformt, wodurch die Qualität der Dose herabgesetzt wird.
Bei der flaschenförmigen Dose des Typs, bei dem der Schulterabschnitt und der Halsabschnitt durch Bearbeiten des Dosenbodens geformt werden, wird hingegen der Dosenbodenabschnitt oder der zu einem Abschnitt des Schulterabschnitts zu formende Abschnitt kaum von den Arbeiten zum Bilden der Dose beeinflusst, so dass der Abschnitt bearbeitet wird, der sich nicht durch die Bearbeitung verfestigt und der eine Dicke aufweist, die im Wesentlichen gleich derjenigen des ursprünglichen Blechs ist. Wenn der Dosenboden gezogen wird, kann sein. Durchmesser verringert werden, während er gleichzeit geglättet wird. Im Vergleich zu dem Fall, in dem der Halsabschnitt durch Verengen des oberen Abschnitts des oben genannten Dosenbauchs gebildet wird, kann folglich ein Ziehbetrag erhöht werden, um den Durchmesser mit einem Schritt stärker zu reduzieren und so die Anzahl der Schritte zum Bilden des Halsabschnitts stark zu verringern.
Obwohl ein Ziehbetrag größer als der der Einschnürbearbeitung gemacht werden kann, hat das Ziehverhältnis (d.h. das Verminderungsverhältnis eines Ziehbetrages) jedoch eine Grenze. Die Grenze des Ziehverhältnisses in dem Ziehfall mit der Glättungsfunktion ist mehr oder weniger unterschiedlich für die Materialien und beträgt etwa 1,5 für eine Getränkedose aus einem Blech wie etwa einer Bierdose. Wenn ein Halsabschnitt (mit einem Durchmesser von 25,4 mm) einer im Durchmesser kleinen, zylindrischen Gestalt durch Ziehen des ebenen Bodens der mit einem Boden versehenen, zylindrischen DI-Dose (mit einem Durchmesser von 66 mm) geformt wird, ist es erforderlich, den Ziehschritt drei- oder viermal zu wiederholen.
Als Verfahren zur einteiligen Formung des im Durchmesser kleinen Halsabschnitts mit der Bodenseite der DI-Dose ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-47520 ein Verfahren zum Herstellen der DI-Dose offenbart, die einen Durchmesser von 67,83 mm aufweist und aus einem gedünnten Stahlblech hergestellt ist. In einem Nachziehschritt wird der Bodenabschnitt der Dose nachgezogen, um einen konvexen, gestuften Abschnitt mit einem Durchmesser von 26 mm zu bilden. Der konvexe, gestufte Abschnitt des Dosenbodens wird in dem letzten Hub des nachfolgenden Streckziehschrittes nachgezogen, um den Schulterabschnitt mit den sogenannten "breiten Schulterabschnitten" und dem zylindrischen Halsabschnitt mit ei ner Höhe von 6 mm und einem Durchmesser von 16 mm zu bilden.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 64-62233 ist ein Verfahren zum Bilden eines konischpyramidenstumpfförmigen Schulterabschnitts und eines zylindrischen Halsabschnitts offenbart, in dem der Boden der DI-Dose zu der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Gestalt gepresst (oder gezogen) wird.
Gemäß dem ersteren Verfahren ist jedoch die Höhe des Halsabschnitts mit 6 mm zu kurz, um einen Gewindeabschnitt zu bilden, der in der Lage ist, ausreichende Verschluss- bzw. Dichteigenschaften zu behalten. Obwohl gemäß dem letzteren Verfahren der Ziehschritt aus mehreren Stufen in den Zeichnungen der Beschreibung nicht gezeigt ist, ist aus den 2 und 3 ersichtlich, dass der Dosenbauch eine Dicke aufweist, die etwa das Zwei- bis Dreifache der des Bodenendes ist, und es folgt, vorausgreifend auf die ausführliche Beschreibung dieser Anmeldung, in der das Gewindeschneiden des Halsabschnitts beschrieben ist, dass ein relativ dickes (z.B. ungefähr 0,6 bis 1,5 mm) Blech aus einer Aluminiumlegierung oder ein Blech aus rostfreiem Stahl als das Bauchmaterial verwendet wird. Wenn dieses dicke Material verwendet wird, bilden sich, selbst bei einem hohen Ziehverhältnis, beim Ziehen weniger Wellen. Selbst wenn das der Fall ist, müssen viele Ziehschritte wiederholt werden, um den im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt und den konisch-pyramidenstumpfförmigen Schulterabschnitt (oder einen kegelstumpfförmigen Schulterabschnitt) zu bilden. Obwohl das Ausbilden von Wellungen unterdrückt werden kann, bleiben daher entsprechend der Anzahl von Ziehschritten Stufenformen oder viele Umfangsmarkierungen auf dem Schulterabschnitt zurück. Diese Stufenformen sind identisch mit einer Mehrzahl von konkaven und konvexen Stufen oder Rippen, wie es in 28 der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 10-509095 gezeigt ist, oder einer Mehrzahl von konvexen und konkaven Stufen oder Umfangssicken 108, wie sie in 32 gezeigt sind.
Hier werden die Probleme der Stufenformen in den mehreren Ziehschritten durch das Pressen oder die kreisförmigen Stoßmarkierungen, die gebildet werden, wenn diese Stufenformen geglättet werden, wie folgt in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55-107638 beschrieben, die ein Verfahren zum Herstellen eines becherförmigen Endes für kleindimensionierte Bierkästen offenbart.
Im Stand der Technik wird, nach der Mehrzahl von Ziehschritten zum Ziehen der Dose zu einer Becherform, ein Strecken (oder ein Endformen) ausgeführt, um das Ende zu einer vorbestimmten, glatten Becherform vorzuformen und den Verschluss zu dimensionieren. Durch die Mehrzahl von Vorziehschritten in diesen Arbeitsschritten eine Mehrzahl von konzentrischen und ringförmigen convexen Abschnitte auf der äußeren Fläche des becherförmigen Endkörpers. Dies sind die Abschnitte, die durch die äußeren Umfangsränder des Führungsendes eines Stempels mit unterschiedlichen Durchmessern geformt werden. Diese ringförmigen, konvexen Abschnitte müssen zur Beseitigung entgegen ihre Verformungsrichtung gebogen wird. In diesem Fall nimmt die Oberflächenstruktur des Materials, das einmal gedehnt wurde, eine Druckspannung in umgekehrter Richtung auf, so dass die oben erwähnten Stoßmarkierungen gebildet werden, wodurch der Marktwert stark herabgesetzt wird.
Diese Stoßmarkierungen sehen wie Streifen aus, die nicht nur das Aussehen verschlechtern, sondern auch die Korrosionsbeständigkeit herabsetzen. Andererseits treten die Stoßmarkierungen auch auf der inneren Fläche des Endkörpers auf, so dass die Beschichtung gelöst und bewirkt wird, dass an den Stoßmarkierungen Korrosionen auftreten, wenn das Blech aus einem Material wie zum Beispiel einer Aluminiumlegierung besteht und mit einem Epoxidharz auf der inneren und der äußeren Fläche beschichtet ist, so dass die Dose nicht als Dose zur Aufnahme von Lebensmitteln geeignet ist. Wenn das Blech aus der Aluminiumlegierung für die Lebensmitteldose verwendet wird, muss daher die Dose oberflächenbehandelt werden, nachdem sie gepresst wurde, indem sie oxidziert oder beschichtet wird, so dass sich zwangsläufig erhöhte Kosten ergeben.
In der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 55-107638 offenbarten Erfindung ist es daher ein Ziel, zu verhindern, dass sich Stoßmarkierungen bilden, indem die ringförmigen, konvexen und konkaven Abschnitte, die durch die Mehrzahl von an dem becherförmigen Endkörper ausgeführten Ziehschritten ausgebildet werden, nicht entfernt werden.
Wenn sich diese ringförmigen, konvexen und konkaven Abschnitte auf der oberen Fläche des Behälters befinden, kann jedoch nicht gerade gesagt werden, dass dies sehr schön aussieht. In dem Behälter dieser Gestalt sammelt sich jedoch, wenn der Behälter in einem Geschäft ausgestellt ist, in den konkaven Abschnitten leicht Staub an und, der nicht leicht abgewischt werden kann, so dass ein Problem dahingehend auftritt, dass das Aussehen verschlechtert ist.
Durch vier- oder fünfmaliges Wiederholen des Ziehvorgangs des ebenen Bodens der DI-Dose, wie es oben beschrieben ist, können der im Durchmesser kleine, zylindrische Halsabschnitt und der Schulterabschnitt mit der Neigung einteilig mit dem Dosenkörper geformt werden, so dass eine flaschenförmige Dose mit einer Neigung, die der PET-Flasche mit einem runden Querbereich ähnelt, bereit gestellt wird, wie sie als der gewöhnliche Getränkebehälter verwendet wird. In den einzelnen Ziehschritten der Formungsschritte muss die Glättung mit speziellen Werkzeugen durchgeführt werden. Demzufolge sind der ringförmige und der stufenförmige Abschnitt, die der Gestalt der inneren Umfangsendrändern der Ziehmatrize entsprechen, entsprechend der Anzahl von Zieh- (oder Nachzieh-) Schritten an dem Abschnitt oder dem Schulterabschnitt der flaschenförmigen Dose geformt, und eine deutliche Grenzlinie ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Neigungsabschnitt ausgebildet. Um diese stufenförmigen Abschnitte und die Grenzlinie zu beseitigen und dadurch eine glatte Neigung herzustellen, ist es denkbar, eine Pressung mit Hilfe eines Paars von Nachformungswerkzeugen durchzuführen, welche eine kuppelförmige, gewölbte Fläche oder eine Neigung mit einem geraden Längsquerschnitt aufweisen, um so den Schulterabschnitt nachzuformen, der so geformt ist, dass er das Profil dieser Formwerkzeuge beseitzt. Selbst mit dieser Pressbearbeitung bleiben jedoch die stufenförmigen Abschnitte und die deutliche Grenzlinie zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Neigungsabschnitt als die ringförmigen Formungsmarken zurück, so dass das Aussehen verschlechtert ist.
Dies ist im Folgenden ausführlich beschrieben. Gemäß dem Verfahren zum schrittweisen Herstellen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts und des geneigten Schulterabschnitts durch Wiederholen von einer Mehrzahl von Ziehschritten, wie es oben beschrieben ist, bleibt der Abschnitt, der vor dem Nachziehen als die Umfangsgrenzlinie zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung geformt wurde, in einem deutlich sichtbaren Zustand als die kreisförmige Markierung in einem Abschnitt des geneigten Schulterabschnitts zurück, der nach unten zu dem zylindrischen Ab schnitt führt, der zu einem kleineren Durchmesser gezogen wurde.
Wenn die Ziebearbeitung viermal ausgeführt wird, bleiben drei kreisförmige Stufenabschnitte (oder drei stufenförmige Abschnitte) oder Grenzlinienmarkierungen deutlich auf dem Schulterabschnitt zurück. Diese kreisförmigen Stufenabschnitte oder Markierungen können auch nach der Nachformung des Schulterabschnitts nicht beseitigt werden.
Insbesondere bleibt der Abschnitt, der die Grenzlinie zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung war, deutlich als die Markierung des kreisförmigen Stufenabschnitts oder die Grenzlinie auf dem Schulterabschnitt zurück, der in dem nachfolgenden Schritt nachgeformt wird, und diese Markierung kann im Stand der Technik selbst dann nicht entfernt werden, wenn der Schulterabschnitt nachgebildet wird.
Die bisher beschriebene, kreisförmige Markierung beeinträchtigt die Funktion des Behälters nicht stark, wird jedoch einen starken Einfluss auf den Marktwert haben. Insbesondere wird das Bild, das man sich von einem Erzeugnis macht, durch das Aussehen des Behälters beeinflusst, so dass der Getränkehersteller immer ein Design fordert, das den Kaufwille des Verbrauchers beflügelt. Wenn die Dose hergestellt werden soll, ist es wichtig, sie so zu gestalten, dass der Schulterabschnitt von dem Halsabschnitt zu dem Dosenbauch zu einer glatten und hübschen, gewölbten, kuppelförmigen Neigung oder einer glatten und hübschen Neigung mit geradem Längsquerschnitt geformt ist. Es besteht daher der dringende Wunsch, dass die oben genannte Markierung verschwindet, da es ein fataler Designfehler ist.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-509095, insbesondere in den darin gezeigten 18 bis 27, ist ein Verfahren zum Formen eines Becherbauchabschnitts (oder eines Seitenwandabschnitts) zu einem im Durchmesser kleinen und dünnen, zylindrischen Bauchabschnitt offenbart. Gemäß diesem Verfahren wird zuerst der Bodenabschnitt des Bechers, der aus einem aus einem Blech gestanzten Rohling gezogen wurde, einige Male (vorzusgweise drei- oder viermal) gezogen, um einen im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt zu bilden. Als nächstes wird der Halbabschnitt des Bodenabschnitts zu dem kupperlförmigen Schulterabschnitt ausgebaucht. Danach wir der Becherbauchabschnitt (Seitenwandabschnitt) nachgezogen und streckgezogen, um den im Durchmesser kleinen und dünnen, zylindrischen Bauchabschnitt zu bilden.
Gemäß dem offenbarten Verfahren wird jedoch, wenn der Dosenbauch geformt ist, das Blechmaterial des Halsabschnitts, das den Boden des Bechers bildet, durch den Schulterabschnitt zu dem Bauchabschnitt des Dosenbauchs gezogen, wenn sich das Blechmaterial von dem Seitenwandabschnitt des Bechers zu dem dünnen Bauchabschnitt des Dosenbauchs bewegt. Daraus ergibt sich, dass die zylindrische Gestalt des Halsabschnitts, der aus dem Bodenabschnitt des Bechers geformt wird, nicht in der Anfangsgestalt gehalten werden kann, so dass sich die zylindrische, vertikale Wand des Halsabschnitts in eine konischpyramidenstumpfförmige, sich verjüngende Wand umwandelt. In diesem Zustand ergibt sich ein Nachteil dahingehend, dass ein vorbestimmtes Gewinde nicht in dem Gewindeerzeugungsschritt des Halsabschnitts geformt werden kann. wenn man also gewährleisten möchte, dass der Verschluss dem Halsabschnitt und dem Gewindedeckel dicht bleibt, so tritt das Problem auf, dass der Halsabschnitt und der Schulterabschnitt so nachgeformt werden müssen, dass der zylindrische Halsabschnitt als die vertikale Wand von dem kuppelförmig ausgebauchten Schulterabschnitt angehoben wird.
Ein Hauptziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose bereitzustellen, das in der Lage ist, den oben erwähnten Halsabschnitt und den glatten Schulterabschnitt, der zu dem Halsabschnitt führt, auszubilden.
Es ist insbesondere ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Grenzlinie, die zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung, die stufenweise von dem ersten Ziehschritt des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts zu dem vorletzten Ziehschritt gebildet wird, existierte, soweit zu beseitigen, dass sie, nachdem der Schulterabschnitt gebildet wurde, kaum erkennbar ist, was gemäß dem Stand der Technik nicht möglich ist.
Es ist insbesondere ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose aus einem Blech bereitzustellen. Der Dosenbodenabschnitt wird mehrmals gezogen, um einen Schulterabschnitt, der eine gewölbte Neigung mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt oder eine Neigung mit einem geraden Längsquerschnitt besitzt, und einen im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt zu bilden. Selbst wenn die Ziehbearbeitung mehrere Male wiederholt wird, um den Durchmesser des Halsabschnitts auf einen vorbestimmten Durchmesser zu reduzieren, wird ein Schulterabschnitt mit einer glatten und hübschen, gewölbten, kuppelförmigen Neigung oder eine Neigung mit geradem Längsquerschnitt gebildet, ohne dass die kreisförmige Grenzlinie oder ihre Markierung zwischen dem zylindrischen Abschnitt und dem Neigungsabschnitt zu rückbleibt, die durch die mehrmalige Ziehbearbeitung des Schulterabschnitts gebildet wird.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Um die oben ausgeführten Ziele zu erreichen, wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose bereitgestellt, in dem ein Schulterabschnitt mit einer Neigung und ein im Durchmesser kleiner, zylindrischer Halsabschnitt einteilig ausgebildet wird, indem die Bodenseite einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose, die an ihrer Bauchwand dünner als an ihrer Bodenwand ausgebildet ist, weiterbearbeitet wird, wobei ein Blech mit einer Dicke von 0,1 bis 0,4 mm gezogen und wenigstens eine Biege-/Dehn-Bearbeitung oder eine Streckziehbearbeitung zum Dünnen ausgeführt wird, wobei das Verfahren umfasst: Einen Schritt zum Vorformen des Bodeneckenabschnitts der Dose zu einer gewölbten Schulterfläche mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt (d.h. eine gewölbte Fläche, die zu einem Abschnitt des Schulterabschnitts geformt werden soll), einen ersten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, in dem der Boden der Dose gezogen wird, zu einer mit einem Boden versehenen, im Durchmesser kleineren, zylindrischen Gestalt als ein Bauchabschnitt, wobei die gewölbte Schulterfläche des Bodeneckenabschnitts geglättet wird, indem ein Glättungsdrücker mit der gewölbten Flächengestalt des Schulterabschnitts auf einer äußeren Flächengestalt seines Führungsendschnitts, eine Ziehmatrize mit der gewölbten Flächengestalt des Schulterabschnitts auf einer inneren Flächengestalt ihres Führungsendabschnitts und ein Ziehstempel verwendet wird, einen zweiten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, in dem der von dem Dosenboden gezogene, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt, zu einer im Durchmesser kleineren, mit einem Boden versehenen, zylrischen Gestalt gezogen wird, wobei der Bodeneckenabschnitt geglättet wird, indem ein Glättungsdrücker, der eine sich verjüngende Fläche mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, eine Nachziehmatrize, die wenigstens an ihrem Abschnitt, der der sich verjüngenden Fläche des Drückers gegenüberliegt, eine sich verjüngende Fläche mit einem geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, und ein Ziehstempel verwendet wird, und einen Schulterabschnitt-Nachformungsschritt zum Drücken und Dehnen des Schulterabschnitts, der durch den ersten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen Abschnitts und den zweiten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen Abschnitts geformt wurde, nachdem der Durchmesser des durch ein-, zwei- oder mehrmaliges Ausführen der Ziehbearbeitung in dem zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts im Wesentlichen gleich dem des Halsabschnitts wird, zu einer glatten Neigung, die zu der gewölbten Schulterfläche auf der Bauchseite führt.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß der Erfindung wird der ebene Dosenboden, der mit einem Boden versehenen Dose, der von dem Dosenbodeneckenabschnitt, der die gewölbte Schulterfläche im Voraus ausgebildet hat, umgeben ist, dem ersten Ziehvorgang unterworfen, indem die Ziehmatrize, die die Gestalt der gewölbten Schulterfläche auf der inneren Fläche ihres Führungsendes aufweist, und der Glättungsdrücker, der die Gestalt der gewölbten Schulterfläche auf der äußeren Fläche seines Führungsendabschnitts aufweist, verwendet wird, um die vorgeformte, gewölbte Schulterflächengestalt nachzuformen, ohne den im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt unten zu wellen.
Hingegen wird, selbst bei mehrmaliger Wiederholung des Ziehschritts zum Formen des im Durchmesser kleinen Halsabschnitts, der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts oder der zweite oder spätere Ziehschritte ausgeführt, indem der Glättungsdrücker, der an seinem Führungsendabschnitt die sich verjüngende Fläche mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, und die Nachziehmatrize, die an ihrem Führungsendabschnitt die sich verjüngende Fläche mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, verwendet wird. Als Folge davon wird der Schulterabschnitt in der gleichen Oberflächengestalt oder ihrer wiederholten Gestalt wie die Oberflächen der Matrize und des Drückers geformt, die bei jeder Ziehbearbeitung verwendet werden. In den nachfolgenden Umformschritten können daher diese sich verjüngenden Flächen gedrückt und gedehnt werden und können nachgeformt werden, um den Schulterabschnitt mit der glatten Neigung, die zu der gewölbten Schulterfläche der Bauchseite führt, zu formen.
Hingegen kann der zweite Schritt zum Bilden des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts umfassen: Den Schritt zum Nachziehen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, wobei der Bodeneckenabschnitt des gezogenen, im Durchmesser kleinen, zylindrischen Ab schnitts geglättet wird, indem ein Glättungsdrücker, der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, eine Nachziehmatrize, die an ihrem Führungsendabschnitt eine solche sich verjüngende Fläche aufweist, die die Form eines geraden Längsquerschnitts besitzt, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, und die einen größeren äußeren Durchmesser aufweist als die sich verjüngende Fläche des Drückers, und ein Nachziehstempel vewendet wird, und den Schritt zum Fortsetzen der Nachziehbearbeitung, bis die Grenzlinie zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung und der Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie in Kontakt mit der sich verjüngenden Fläche des Drückers und der sich verjüngenden Fläche der Matrize gelangt. Darüber hinaus können in dem Schulterabschnittnachformungsschritt eine oder zwei oder mehrere sich verjüngende Flächen mit dem geraden Längsquerschnitt zu einer glatten, kuppelförmigen, gewölbten Fläche, die zu der gewölbten Schulterfläche auf der Bauchseite führen, gedrückt und gedehnt werden.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß der Erfindung wird daher, selbst wenn der Ziehschritt zum Formen des im Durchmesser kleinen Abschnitts an dem ebenen Dosenboden, der von dem Bodeneckenabschnitt der mit einem Boden versehenen Dose umgeben ist, welcher die im Voraus gebildete gewölbte Schulterfläche aufweist, in dem zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts oder dem zweiten oder dem späteren Ziehschritt mehrmals wiederholt wird, der Nachziehschritt mit Hilfe des Drückers und der Matrize ausgeführt, die an ihren jeweiligen Führungsendabschnitten die sich verjüngenden Flächen mit dem allgemein geraden Längsquerschnitt aufweisen, der einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, ein Tangentenprofil verleiht, wobei die sich verjüngenden Fläche mit dem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt der Matrize einen größeren äußeren Durchmesser aufweist als der Drücker, d.h. ein unterer Endabschnitt der sich verjüngenden Fläche der Matrize ist in radialer Richtung bezüglich einer Dosenachse außerhalb eines unteren Endabschnitts der sich verjüngenden Fläche des Drückers angeordnet, und die Ziehbearbeitung wird ausgeführt, bis die einzelnen sich verjüngenden Flächen der Matrize und des Drückers in Kontakt sowohl mit der Grenzlinie zwischen dem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung, die durch den vorherigen Ziehschritt geformt wird, als auch dem Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie gelangen, so dass weder die deutliche Grenzlinie noch ihre Markierung auf dem Schulterabschnitt zurückbleiben.
Insbesondere gelangt die Grenzlinie (der der Biegeabschnitt) zwischen der Neigung und dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt, das heißt der Abschnitt, der in dem vorherigen Schritt zu der Neigung geformt wurde, die der inneren Fläche des Führungsendabschnitts der Ziehmatrize oder der Nachziehmatrize die Eckengestalt verleiht, indem der Nachziehvorgang fortschreitet, in Kontakt mit der sich verjüngenden Fläche der Nachziehmatrize auf der äußeren Fläche der Dose, so dass die Grenzlinie undeutlich (oder der Biegeabschnitt flacher) wird, wenn er in Richtung des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Ab schnitts gezogen wird, während er den Reibungswiderstand von der sich verjüngenden Fläche Fläche aufnimmt. Wenn die Grenzlinie durch den Zwischenraum zwischen der Nachziehmatrize und dem Glättungsdrücker hindurchtritt, die aufeinander zu gedrückt werden, werden die undeutliche Grenzlinie (oder der flache Biegeabschnitt) und die Neigung in der Umgebung des letzteren durch die Zugkraft abgeflacht, so dass der Abschnitt, der geformt werden soll, um zu der anfänglichen gewölbten Schulterfläche zu führen, kein Stufenabschnitt wird, bei dem die deutliche Grenzlinie (der der tiefe Biegeabschnitt) zurückbleibt.
Darüber hinaus wird der Schulterabschnitt durch die Mehrzahl von Ziehschritten zu einer oder zwei oder mehreren sich verjüngenden Flächen mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt geformt, die durch einen unteren, konvexen Abschnitt oder Grat verbunden sind. In dem Schulterabschnittumformungsschritt werden die sich verjüngenden Flächen zu einer kontinuierlichen, glatten, gewölbten Fläche gedrückt und ausgedehnt, so dass der Schulterabschnitt, der den zylindrischen, im Durchmesser größeren Bauchabschnitt und den im Durchmesser kleineren Halsabschnitt verbindet, zu einer glatten und hübschen, gewölbten Fläche mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt ausgebildet werden kann, der zu der gewölbten Schulterfläche auf der Bauchseite führt, die nur geringe Bildungsmarkierungen (oder Markierungen der Grenzlinie) aufweist, die durch die Mehrzahl von Ziehschritten gebildet werden.
In dem Verfahren der Erfindung, hingegen, umfasst das Werkzeug, das in dem Schulterabschnittumformungsschritt verwendet wird, ein Paar von Formwerkzeugen, die eine Oberflächengestalt einer virtuell gekrümmten Fläche aufweisen, die sich von der gewölbten Schulterfläche erstreckt, und der Schulterabschnitt wird insgesamt zu ei ner kuppelförmigen, glatten, gewölbten Fläche nachgeformt, die zu der gewölbten Schulterfläche führt, indem der größte Teil des Schulterabschnitts zwischen den paarweisen Formwerkzeugen eingespannt wird, so dass dieser Teil gedrückt und ausgedehnt wird.
Durch Drücken und Ausdehnen des Schulterabschnitts, indem die paarweisen Formwerkzeuge verwendet werden, die die Oberflächengestalt der virtuell gewölbten Fläche aufweisen, die sich von der gewölbten Schulterfläche erstreckt, kann folglich der gesamte Schulterabschnitt zu der glatten, gewölbten Fläche mit dem bogenförmigen Längsquerschnitt geformt werden, der zu der gewölbten Schulterfläche auf der Bauchseite führt.
In dem Verfahren der Erfindung, hingegen, umfasst der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts: den Schritt zum Nachziehen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, wobei der Bodeneckenabschnitt des zuvor gezogenen im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts geglättet wird, indem ein Glättungsdrücker, der an seinem Führungsendabschnitt eine Neigung mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt, der einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, ein Tangentenprofil verleiht, eine Nachziehmatrize, die an ihrem der Neigung des Drückers gegenüberliegenden Abschnitt eine Neigung mit der Gestalt eines geraden Längsquerschnitts aufweist, der einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, ein Tangentenprofil verleiht, an ihrem Abschnitt auf der Führungsendseite von der Neigung eine konvexe, gewölbte Fläche mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt aufweist, die einen größeren äußeren Durchmesser als die Neigung des Drückers besitzt, und ei nen Nachziehstempel verwendet wird, und den Schritt zum Fortsetzen der Ziehbearbeitung, bis die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) zwischen dem im Durchmessr kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung, die durch den vorherigen Ziehschritt gebildet ist, und der Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie in Kontakt mit den Oberflächen des Drückers und der Matrize gelangen.
In dem Verfahren zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß der Erfindung werden daher in dem zweiten und dem späteren Schritt zum Nachziehen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts sowohl die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt und der Neigung, die in dem vorherigen Schritt zu der Gestalt geformt wurden, die den inneren Flächen der Führungsendabschnitte der Ziehmatrize und der Nachziehmatrize die Eckenform verleihen, als auch der Abschnitt der Neigung in der Umgebung der Grenzlinie in dem Maße wie der Ziehvorgang fortschreitet in Kontakt mit den konvexen, gewölbten Flächen der Matrize gebracht, so dass die Grenzlinie undeutlich gemacht (oder der Biegeabschnitt abgeflacht), während sie in Richtung des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts gezogen wird, während der Reibungswiderstand von der konvexe, gewölbten Fläche aufgenommen wird. Ferner werden die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) und ihr benachbarter Neigungsabschnitt durch die Zugkraft abgeflacht, wenn sie durch den Zwischenraum zwischen dem Drücker und der Matrize hindurchtreten, die zueinander gedrückt werden, und die Neigung in der Nähe des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, der nachgeformt ist, wird zu einer flachen, konkaven, gewölbten Fläche geändert, indem die konvexe, gewölbte Flächengestalt der dorthin transferrierten Matrize aufgenommen wird.
Diese flache, konkave, gewölbte Fläche wird in dem Schulterabschnittumformungsschritt leicht zu der glatten Neigung geformt.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung können ferner die Neigungen und konvexen, gewölbten Flächen des Glättungsdrückers und der Nachziehmatrize, die verwendet werden, wenn der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts zweimal oder mehrere Male ausgeführt wird, einzeln identisch mit denen des Glättungsdrückers und der Nachziehmatrize sein, die in dem ersten Schritt des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts verwendet werden.
In der Mehrzahl von Nachziehschritten werden daher eine Mehrzahl flacher, gewölbter Flächen in dem Neigungsabschnitt für den Schulterabschnitt geformt, so dass die glatte Neigung in dem Schulterabschnittumformungsschritt leicht geformt wird.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung, hingegen, umfasst das Werkzeug, kann das in dem Schulterabschnittneuziehschritt verwendet wird, umfasst: Ein Paar von Formwerkzeugen, die eine Oberflächengestalt der konischen Fläche mit dem geraden Längsquerschnitt aufweisen, der einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, ein Tangentenprofil verleiht, und ein Stempel, der in den im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt eingeführt wird. Der größte Teil des Schulterabschnitts kann zu einer glatten Neigung geformt werden, die sich in der geraden Längsquerschnittsform fortsetzt, die zu der gewölbten Schulterfläche führt, indem der gesamte Schulterabschnitt zwischen den paarweisen Formwerkzeugen eingespannt wird und indem eine Druckkraft auf den Bodenabschnitt des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts ausgeübt wird, so dass der Schulterabschnitt gedrückt und ausgedehnt wird.
Der größte Teil des Schulterabschnitts wird somit durch die paarweisen Formwerkzeuge, die die Oberflächengestalten mit den konischen Flächen mit einem geraden Längsquerschnitt umfassen, der einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche führt, ein Tangentenprofil verleiht, und die Druckkraft wird auf den Bodenabschnitt des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts durch den Stempel übertragen. Daraus ergibt sich, dass die Zugkraft in Richtung des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts auf den Schulterabschnitt übertragen wird, so dass der Schulterabschnitt, der eine Mehrzahl von flachen, konkaven, gewölbten Flächen aufweist, gedrückt und gedehnt wird, und so dass der mittels der paarweisen Formwerkzeuge eingespannte Abschnitt die Form der konischen Fläche mit dem gleichen geraden Längsquerschnitt wie die Oberflächengestalt der Formwerkzeuge annimmt.
Als Folge davon wird in dem Schulterabschnittumformungsschritt der Schulterabschnitt geformt, der stetig zu der gewölbten Schulterfläche der Bauchseite führt und der meist eine glatte Neigung von kontinuierlichen, geraden Längsquerschnitten aufweist.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung, hingegen, wird eine gewölbte Fläche auf dem Bodeneckenabschnitt der Dose geformt, indem der Bodeneckenabschnitt mit Hilfe eines Stempels, der eine gewölbte Fläche auf dem äußeren Umfang seines Führungsendabschnitts aufweist, vorgeformt wird, nachdem die mit dem Boden versehene, zylindrische Dose durch die Ziehbearbeitung und die Dünnungsarbeit geformt wurde und bevor die Bodenseite der Dose gezogen wurde.
Da der vorbereitende Schritt unabhängig gemacht wurde, kann folglich nicht nur eine gewölbte Fläche mit einem großen Krümmungsradius, sondern auch eine gewölbte Fläche mit einem kleinen Krümmungsradius auf dem Dosenbodeneckenabschnitt gebildet werden. Durch Vorformen der gewölbten Schulterfläche auf dem Bodeneckenabschnitt ist es andererseits möglich, die gewölbte Schulterfläche ohne Wellen des unteren Endabschnitts des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts nachzuformen, wenn der im Durchmesser kleine, zylindrische Abschnitt in dem nächsten Ziehbearbeitungsschritt geformt wird, und schließlich entweder den zylindrischen Bauchabschnitt und die kuppelförmige, gewölbte Fläche oder den zylindrischen Bauchabschnitt und den Schulterabschnitt mit einer Neigung mit dem geraden Längsquerschnitt glatt und kontinuierliche zu machen.
In dem Verfahren der Erfindung, hingegen, wird die Schulterfläche an dem Bodeneckenabschnitt der Dose in dem letzten Formungsschritt der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose vorgeformt, indem ein Kolben mit einer gewölbten Fläche an dem äußeren Umfangs seines Führungsendabschnitts als der Kolben verwendet wird, der in dem letzten Bearbeitungsschritt zum Formen der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose verwendet wird, die durch die Ziehbearbeitung und durch die Dünnbearbeitung an ihrer Bauchwand dünner als an ihrer Bodenwand gemacht wird.
In dem letzten Schritt zum Formen der zylindrischen Dose mit einer Bauchwand, die dünner als die Bodenwand ist, wird daher der Dosenbodeneckenabschnitt gewölbt, um den Bauchwanddünnungsschritt mit dem VorformungsSchritt zum Verformen der gewölbten Fläche des Schulterabschnitts zu einem Schritt zu kombinieren, so dass die Anzahl der Arbeitsschritte verringert werden kann.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung, hingegen, kann das Blech durch Aufbringen einer thermoplastischen Harzschicht auf ein Blech aus einer Aluminiumlegierung im Voraus hergestellt werden.
Da das Blech aus der Aluminiumlegierung auf seinen beiden Seiten mit der thermoplastischen Harzschicht beschichtet ist, fungiert diese thermoplastische Harzschicht als Schmiermittel, wenn die mit dem Boden versehene, zylindrische Dose durch die Ziehbearbeitung oder die Dünnungsbearbeitung geformt wird, wenn die Dose an ihrer Bodenseite gezogen wird oder wenn der Halsabschnitt mit einem Gewinde versehen wird. Wenn das Blech aus der Aluminiumlegierung gedehnt oder gebogen wird, wird die Beschichtung der thermoplastischen Harzschicht entsprechend gedehnt oder gebogen, so dass der Verbrauch des Schmiermittels verringert und das Blech aus der Aluminiumlegierung hart gemacht wird, so dass es durch die Bearbeitungswerkzeuge nicht beschädigt wird.
Da der Beschichtungszustand selbst dann aufrecht erhalten werden kann, wenn die flaschenförmige Dose gebildet ist, ist ferner keine neue Beschichtung erforderlich.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung, hingegen, wird das Blech durch Aufbringen einer thermoplastischen Schicht auf ein oberflächenbehandeltes Blech im Voraus hergestellt.
Da das oberflächenbehandelte Blech auf seinen zwei Seiten mit der thermoplastischen Schicht behandelt ist, fungiert diese thermoplastische Schicht als Schmiermit tel, wenn die mit dem Boden versehene Dose durch die Ziehbearbeitung oder die Dünnungsbearbeitung geformt wird, wenn die Dose auf ihrer Bodenseite gezogen wird oder wenn der Halsabschnitt mit einem Gewinde versehen (gewindegeprägt) wird. wenn das oberflächenbehandelte Blech gedehnt oder gebogen wird, wird die ausgebrachte thermoplastische Harzschicht entsprechend gedehnt oder gebogen, so dass der Verbrauch des Schmiermittels verringert und das Blech aus der Aluminiumlegierung hart gemacht wird, so dass es durch die Bearbeitungswerkzeuge nicht beschädigt wird.
Da der Beschichtungszustand selbst dann aufrecht erhalten werden kann, wenn die flaschenförmige Dose gebildet ist, ist ferner keine neue Beschichtung erforderlich.
In dem Verfahren gemäß der Erfindung wird ferner die mit dem Boden versehene Dose so gedünnt, dass die Dicke der Seitenwand in der Umgebung ihres Bodens geringer als die Dicke des Blechs vor der Formung, jedoch 60% oder mehr der Dicke des Blechs beträgt.
Als Folge davon beträgt die Dicke der Seitenwand in der Umgebung des Bodens der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose oder der in den mehreren Stufen zu ziehende Abschnitt weniger als die Dicke des Blechs, bevor die Dose geformt wird, jedoch 60% oder mehr der Dicke des Blechs. Als Folge davon ist es schwierig, den Eckenabschnitt zu wellen, wenn er zu der gewölbten Schulterfläche vorgeformt wird, so dass der Verbindungsabschnitt von dem Bauchabschnitt zu dem Schulterabschnitt glatt gewölbt sein kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht im Teilquerschnitt, die ein Beispiel einer flaschenförmigen Dose zeigt, die mit einem Verfahren der Erfindung hergestellt ist, mit der rechten Hälfte im Querschnitt;
2 sind erläuternde Seitenansichten, die Schritte in dem Verfahren zum Herstellen der in 1 gezeigten flaschenförmigen Dose zum Formen einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose aus einem kreisförmigen, aus einem Blech ausgestanzten Rohling, zeigen, die aufeinanderfolgend den Rohling, eine Gestalt in einem Becherformungsschritt, eine Gestalt in einem Körperformungsschritt und eine Gestalt in einem Abtrennschritt zeigen;
3 sind erläuternde Seitenansichten, die Schritte in dem Verfahren zum Herstellen der in 1 gezeigten flaschenförmigen Dose zum Formen einer oberen Kuppel der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose zeigen, die aufeinanderfolgend eine Gestalt in einem ersten Schritt, eine Gestalt in einem zweiten Schritt, eine Gestalt in einem dritten Schritt, eine Gestalt in einem vierten Schritt und eine Gestalt in einem fünften Schritt oder Nachformungsschritt zeigen;
4 sind erläuternde Seitenansichten, die Schritte in dem Verfahren zum Herstellen der in 1 gezeigten flaschenförmigen Dose zum Mundziehen und Abrennen des Mundes eines im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts der durch die Ausbildung der oberen Kuppel mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose zeigen, die aufeinanderfolgend eine Gestalt in einem ersten Mundziehschritt, eine Gestalt in einem zweiten Mundziehschritt und eine Gestalt in einem Abtrennschritt zeigen;
5 sind erläuternde Seitenansichten, die Schritte in dem Verfahren zum Herstellen der in 1 gezeigten flaschenförmigen Dose zum Bördelln/Gewindeerzeugen (Gewindeprägen) eines Halsabschnitts und zum Aushalsen und Flanschausbilden eines unteren Endes eines Dosenbauches zeigen, die eine Gestalt in einem Vorbördelschritt, eine Gestalt in einem Bördelschritt, eine Gestalt in einem Gewindeerzeugungsschritt (einem Gewindeprägungsschritt), eine Gestalt in einem Biegeschritt und eine Gestalt in einem Schritt zum Aushalsen und Flanschausbilden in Richtung der Seite des offenen Endes des Bauchs zeigen;
6 ist eine Ansicht, die Zustände in dem Schritt zum Formen der oberen Kuppel des Verfahrens zum Herstellen der in 3 gezeigten, mit einem Boden versehenen Dose zeigt, in denen eine mit einem Boden versehene DI-Dose, deren Bodeneckenabschnitt in eine gewölbte Schulterfläche vorgeformt ist, zu einer mit einem Boden versehenen, im Durchmesser kleinen zylindrischen Gestalt gezogen wird, die aufeinanderfolgend eine Vorderansicht einer vorgeformten DI-Dose, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Ziehbeginnzeitpunkt zeigt, und eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Ziehendezeitpunkt zeigt, zeigen;
7 ist eine Ansicht, die Zustände in dem Schritt zum Formen der oberen Kuppel des Verfahrens zum Herstellen der in 3 gezeigten, mit einem Boden versehenen Dose zeigt, in denen die DI-Dose, deren Boden zu der im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen Gestalt gezogen wurde, an ihrem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen zylindrischen Abschnitt gezogen wird, um einen kleineren Durchmesser zu haben, die aufeinanderfolgend eine Vorderansicht der DI-Dose, dessen Boden zu der im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen zylindrischen Gestalt gezogen ist, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Formungsbe ginnzeitpunkt zeigt, in dem die DI-Dose weiter im Durchmesser verringert werden kann, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand während eines Durchmesserverringerungsablaufs zeigt, und eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Formungsendezeitpunkt zeigt, zeigen.
8 ist eine Ansicht, die Zustände in dem Schritt zum Formen der oberen Kuppel des Verfahrens zum Herstellen der in 3 gezeigten, mit einem Boden versehenen Dose zeigt, in denen ein Schulterabschnitt der DI-Dose, bei dem der Schulterabschnitt und ein Halsabschnitt ausgebildet ist, in eine in ihrer Gesamtheit glatte Kuppelgestalt nachgeformt wird, die aufeinanderfolgend eine Vorderansicht zeigt, die die mit dem Schulterabschnitt und dem Halsabschnitt ausgebildete DI-Dose zeigt, und eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem nachgeformten Zustand zeigt, zeigt;
9 ist eine Seitenansicht im Teilquerschnitt, die ein weiteres Beispiel einer flaschenförmigen Dose zeigt, die mit einem Verfahren der Erfindung hergestellt ist, mit ihrer rechten Hälfte im Querschnitt;
10 ist eine Ansicht, die Schritte gemäß einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen der flaschenförmigen Dose der Erfindung zeigt, bei dem eine dünne Dose, deren Boden gezogen ist, um einen im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitt zu bilden, erneut gezogen wird, um einen Durchmesser zu verringern, die eine Vorderansicht, die eine Gestalt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts vor dem Ziehen zeigt, eine Querschnittsansicht eines Abschnitts, die einen Zustand zu einem Ziebeginnzeitpunkt zeigt, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt eines Zustands zeigt, in dem ein Zievorgang des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts begonnen wird, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem der Ziehvorgang zu einem mittleren Abschnitt des im Durchmesser kleinen Abschnitts fortgesetzt ist, einen Querschnittsabschnitt, der einen Abschnitt eines Zustands zeigt, in dem der Ziehvorgang zu einem Wurzelabschnitt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts forgesetzt ist, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein gezogener, im Durchmesser kleiner zylindrischer Abschnitt in Richtung des Schulterabschnitts gestreckt wird, und eine Querschnittsansicht zeigt, die eine Gestalt eines im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts zeigt, bei dem das Nachziehen beendet ist;
11 ist eine Ansicht zur Erläuterung eines Schulterabschnitt-Nachformungsschritts zum Nachformen des Schulterabschnitts mit einer gewölbten Schulterfläche, zwei flachen, gewölbten Konkavflächen und einem schnalen, konvexen Abschnitt zwischen den zwei flachen, gewölbten Konkavflächen, geformt in drei Zieh- (oder Nachzieh) Schritten, in einen Schulterabschnitt mit einer Neigung in Form eines geraden Längsschnitts, die eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Nachformungsbeginnzeitpunkt zeigen, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem der Schulterabschnitt zwischen einer Matrize und einem Drücker eingespannt ist, und eine Querschnittsansicht zeigen, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem eine Zugkraft durch einen Stempel ausgeübt wird;
12 ist eine Seitenansicht im Teilquerschnitt, die ein weiteres Beispiel einer durch ein Verfahren der Erfindung hergestellten flaschenförmigen Dose zeigt, mit ihrer rechten Hälfte im Querschnitt; und
13 ist eine Ansicht, die Schritte in einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen der flaschenförmigen Dose der Erfindung zeigt, bei der ein im Durchmesser kleiner, mit einem Boden versehener Abschnitt, der durch das Ziehen geformt wurde, erneut gezogen wird, die eine Querschnittsansicht zeigt, die einen Abschnitt einer Gestalt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts vor der Bearbeitung, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zu einem Nachziehbeginnzeitpunkt zeigt, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem der Ziehvorgang des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts begonnen wird, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem der Ziehvorgang zu einem zwischenliegenden Abschnitt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts fortgesetzt wird, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem der Ziehvorgang zu einem Wurzelabschnitt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts fortgesetzt wird, eine Querschnittsansicht, die einen Abschnitt in einem Zustand zeigt, in dem ein gezogener im Durchmesser kleiner Abschnitt zu der Seite des Schulterabschnitts gedehnt wird, und eine Querschnittsansicht zeigt, die eine Gestalt des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts zeigt, bei dem der Ziehvorgang abgeschlossen ist.
BESTER MODUS ZUS AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine erste Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose der Erfindung ist nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Beispiel der flaschenförmigen Dose, die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellt ist. Die gezeigte flaschenförmige Dose 1 ist so aufgebaut, dass sie umfasst: einen Dosenbauch 2, der eine im Durchmesser große, zylindrische Gestalt aufweist, einen Halsabschnitt 4, der eine im Durchmesser kleine, zylindrische Gestalt aufweist und über einen kuppelförmigen Schulterabschnitt 3, welcher einen bogenförmigen Längsquerschnitt besitzt, einteilig mit und oberhalb von dem Dosenbauch 2 ausgebildet ist, und ein Bodenende 5, das an dem offenen, unteren Ende des Dosenbauchs 2 durch eine Naht befestigt ist, um die Öffnung zu verschließen.
Die Gestalt der flaschenförmigen Dose 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der Schulterabschnitt 3, der die rundliche, gewölbte bzw. bauchige Neigung aufweist, den im Durchmesser großen, zylindrischen Dosenbauch 2 mit dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halbabschnitt 4 glatt verbindet. Ein gebördelter Abschnitt 61 ist an dem oberen Ende des Halsabschnitts 4 ausgebildet, und ein Gewindeabschnitt 62 ist unterhalb des gebördelten Abschnitts 61 ausgebildet. Ferner ist unterhalb des Gewindeabschnitts 62 ein ringförmiger, konvexer Abschnitt 63 zum Befestigen eines aufbrechbaren Bandes eines Pilferproof-Deckels oder eines Tamper-Evidence-Deckels geformt.
Die 2 bis 5 zeigen die Schritte zum Herstellen der in 1 gezeigten flaschenförmigen Dose 1. Zuerst wird, wie es in 2 gezeigt ist, ein Rohmaterial aus Blech in Form einer Scheibe als Rohling 100 für eine Dose ausgestanzt. Als nächstes wird dieser Rohling (d.h. das Blechscheibe) 100 (wie es in 2 gezeigt ist) zu einer Bechergestalt gezogen, um einen Becher 101 zu formen. Ein Seitenwandabschnitt dieses Bechers 101 wird zu einem zylindrischen Körper 102 gezogen (oder nachgezogen) und streckgezogen, und wird an seinem offenen Ende auf eine vorbestimmte Länge abgetrennt (wie es in 2 gezeigt ist). Durch diese Folge von Schritten wird eine mit einem Boden versehene, zylindrische DI- (Drawn and Ironed) Dose 103 hergestellt, die ein offenes Ende aufweist.
Zur Vereinfachung der Beschreibung von 2, sind die Zieh- und Streckziehschritte zu einem einzigen Schritt zusammengefasst, werden jedoch vorzugsweise so ausgeführt, dass sie in zwei oder vier Schritte aufgeteilt sind, um so den Dosenbauch ohne Schwierigkeiten zu formen.
In diesem Schritt zum Formen der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose kann andererseits der Abtrennschritt weggelassen werden, wenn ein Formungsverfahren verwendet wird, in dem an der Seite des offenen Endes ein Flansch verbleibt, wenn der Becher, nach dem Ziehen des Rohlings, gezogen/streckgezogen wird.
Anschließend wird die Bodenseite der so hergestellten DI-Dose zu einer nach oben ragenden Kuppelform ausgebildet. In einem ersten Schritt dieser Oberkuppelbildung wird, wie es in 3 gezeigt ist, ein Dosenbodeneckenabschnitt (der den Dosenboden und den Dosenbauch in der Nähe des Bodens enthält) der DI-Dose 103 zu einer gewölbten Schulterfläche 31 mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt vorgeformt. Der Dosenboden ist hier in den 3 bis 5 oben gezeigt.
Die gewölbte Schulterfläche 31 wird unterhalb eines im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 in der nachfolgenden Ziehbearbeitung nachgeformt (wie es in 3 gezeigt ist). Diese nachgeformte, gewölbte Schulterfläche 31 wird schließlich zu einem Verbindungsabschnitt mit dem zylindrischen Bauchabschnitt und bildet einen Abschnitt zum Glätten der Verbindung zwischen dem Bauchabschnitt und dem Schulterabschnitt.
In einem folgenden, zweiten Schritt wird der ebene Dosenboden zu einer mit einem Boden versehenen, ima Durchmesser kleineren Gestalt als der Dosenbauch gezogen (wie es in 3 und unter Bezug auf 6 gezeigt ist). In diesem Schritt wird die vorgeformte, gewölbte Schulterfläche in einen Abschnitt des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts nachgeformt, und der Dosenbauch darunter wird zu der gewölbten Schulterfläche 31 nachgeformt, ohne dabei gewellt zu werden. In einem nachfolgenden dritten Schritt wird ein auf diese Weise nachgezogener, mit einem Boden versehener, zylindrischer Abschnitt weiter zu einer mit einem Boden versehenen, im Durchmesser kleineren, zylindrischen Gestalt gezogen, wobei sein Bodeneckenabschnitt geglättet wird (wie es in 3 und unter Bezugnahme auf: 7 gezeigt ist) und ein Glättungsdrücker 15, der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 führt, eine Nachziehmatrize 14, die an ihrem Führungsendabschnitt eine derartige sich verjüngende Fläche aufweist, die die Form eines geraden Längsquerschnitts aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt und einen größeren äußeren Durchmesser als die sich verjüngende Fläche des Drückers 15 aufweist, und einen Nachziehstempel 16 verwendet wird. In einem vierten Schritt wird dieser Ziehschritt noch einmal wiederholt, um einen Durchmesser des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 soweit zu verrin gern, bis dieser Abschnitt 42 einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem des Halsabschnitts ist. Die sich verjüngenden Flächen der Nachziehmatrize 14 und des Glättungsdrückers 15 im vierten Schritt haben Neigungen mit größeren Winkeln bezüglich der Dosenachse als jene in dem dritten Schritt.
Wenn der Solldurchmesser des Halsabschnitts im Wesentlichen die Hälfte eines Durchmessers des Bauchabschnitts der DI-Dose beträgt oder darüber liegt, obwohl dies von der Dicke und der Festigkeit des verwendeten Blechmaterials abhängt, kann der Durchmesser des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 durch das Nachziehen von 3 im Wesentlichen an den Solldurchmesser des Halsabschnitts angeglichen werden. Mit anderen Worten, der Nachziehschritt von 3 kann nur einmal und nicht wiederholt ausgeführt werden.
In diesem dritten und vierten Schritt wird die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) 43 zwischen der Neigung des Schulterabschnitts und dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt, die (bzw. der) in den einzelnen vorherigen Schritten geformt wurde, flach gepresst, indem sie (bzw. er) durch den Zwischenraum zwischen der Nachziehmatrize 14 und dem Drücker 15 gezwungen wird.
Danach wird in einem fünften Schritt der obere Abschnitt des Schulterabschnitts 3, der zwei Neigungen 32 und 33 aufweist, wie sie im Anschluss an die anfängliche, gewölbte Schulterfläche 31 durch Wiederholen solcher Ziehvorgänge geformt sind, zwischen ein Paar von Formwerkzeugen 10 und 20 zusammengedrückt, welche gewölbte Gestalt haben, um ihn zu einer stetigen und glatten, gewölbten Fläche nachzuformen.
Als nächstes wird in einem sechsten und siebten Oberkuppelbildungsschritt, wie es in 4 gezeigt ist, der mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt 42, der so geformt wurde, dass er einen Durchmesser hat, der im Wesentlichen gleich dem des Halsabschnitts 4 ist, zweimal zu einem Mund gezogen. Hier, im sechsten Schritt, wird die obere Hälfte des mit einem Boden versehenen, zyrlindrischen Abschnitts 42 weiter gezogen, und in dem siebten Schritt wird die obere Hälfte der oberen Hälfte des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts weiter gezogen, wie es in dem sechsten Schritt gezeigt ist. Nach diesen Schritten wird ein geschlossener, oberer Endabschnitt des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 abgetrennt. Auf diese Weise wird ein Halsabschnitt 4 gebildet, dessen oberes Ende offen ist.
Anschließend wird, wie es in 5 gezeigt ist, in den Halsabschnitt-Bördel-/Gewindeerzeugungs- (Gewindeaufprägungs-) Schritten der Halsabschnittan 4 an seinem oberen Endabschnitt nach außen gebördelt, um einen ringförmigen Bördelabschnitt 61 zu bilden (wie es in 5 gezeigt ist), und der Halsabschnitt 4 wird an seiner zylindrischen Umfangswand, die von dem Bördelabschnitt 61 nach unten führt, mit einem Gewinde versehen (gewindegeprägt), um den Gewindeabschnitt 62 (den Gewindeprägungsabschnitt) zu bilden, der mit dem nicht gezeigten Pilfer-Proof-Deckel verschlossen wird, und um unterhalb des Gewindeabschnitts 62 den ringförmigen, konvexen Abschnitt 63 zur Befestigung des aufbrechbaren Bandes des Pilfer-Proof-Deckels zu bilden.
Anschließend wird der Dosenbauch, im Gegensatz zu dem Halsabschnitt, an seinem offenen, unteren Enderand 110 eingehalst bzw. im Durchmesser reduziert und mit einem Flansch versehen. In einem nicht gezeigten nächsten Schritt wird ferner das Bodenende 5, das aus einem sepa raten Element eines Blechs hergestellt ist, an dem offenen, unteren Endrand 110 durch ein Doppelnahtverfahren angefügt, um die flaschenförmige Dose 1 zu vollenden.
Im Folgenden ist eine bestimmte Ausführungsform der Herstellung der flaschenförmigen Dose, welche die gewölbte Fläche als ihren Schulterabschnitt aufweist, ausführlicher beschrieben.
Das Rohmaterial bzw. das Blech wird so präpariert, dass es eine Dicke von 0,1 bis 0,4 mm aufweist, indem eine thermoplastische Harzschicht aus Polyesterharz, Polypropylenharz oder einem anderen Harz auf zwei Seiten eines Blechs aus einer Aluminiumlegierung aufgetragen wird. Insbesondere wird das verwendete Blech präpariert, indem ein Polyethylen-Terephthalat mit einer Dicke von 20 Mikrometer auf den zwei Seiten eines Blechs aus einer Aluminiumlegierung aufgetragen wird (entsprechend der 3004H191 des Japanese Industrial Standard (JIS)), welches eine Dicke von 0,315 mm aufweist.
Auf die Oberfläche dieses beschichteten Blechs wird das wohl bekannte Gleitmittel wie etwa normales Butyl-Stearat, flüssiges Paraffin, Petrolatum, Polyethylenwachs, Palmöl oder dergleichen aufgetragen.
Hier wird das Verfahren zum Auftragen der thermoplastischen Harzschicht auf das Rohmaterial bzw. das Blech nicht nur durch das Verfahren zum thermischen Anhaften der thermoplastischen Harzschicht direkt auf die Metalloberfläche des Blechs, sondern auch durch thermisches Anhaften der thermoplastischen Harzschicht auf der Metalloberfläche des Blechs über eine primäre Klebeschicht, eine Klebeschicht vom Aushärtetyp oder eine exzellent thermisch klebende thermoplastische Harzschicht beschrieben.
Der Rohling 100 für jede Dose wird aus dem oben spezifizierten Blech in einer Scheibe mit einem Durchmesser von 170 mm ausgestanzt. Dieser scheibenförmige Rohling 100 wird zu einer Becherform mit einer Höhe von 48,3 mm und einem äußeren Durchmesser von 100 mm gezogen. Dieser Becher 101 wird an seinem Seitenwand gezogen/streckgezogen und anschließend an dem Endabschnitt auf der Seite seines offenen Endes abgetrennt, um so die mit einem Boden versehene, zylindrische DI-Dose 103 mit einer Höhe von 171,5 mm und einem äußeren Durchmesser von 65,9 mm zu bilden.
Der Abtrennschritt in diesem Stadium kann weggelassen werden, wie oben beschrieben ist, indem der Becher 101 mit dem äußeren Durchmesser von 100 mm, wenn er nachgezogen wird, so gezogen wird, dass ein Flansch an seinem offenen Ende verbleibt und der Flansch in den nachfolgenden Ziehschritten belassen wird.
Vor dem Ziehen der Bodenseite der mit einem Boden versehenen DI-Dose 103 zu dem oberen Teil der flaschenförmigen Dose mit dem Schulterabschnitt 3 mit dem bogenförmigen Längsquerschnitt und dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt 4, das heißt vor dem Formen des Dosenbodens zu dem kuppelförmigen Schulterabschnitt und dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitt, wird der Kontakt zwischen der Polyethylen-Terephthalat-Schicht, die die DI-Dose 103 bedeckt, und dem Blech aus der Aluminiumlegierung durch Erwärmen der gesamten Struktur auf eine Temperatur, die höher als die des Schmelzpunkts des Polyethylen-Terephthalat-Harzes ist, und durch Abschrecken der Polyethylen-Teremphthalat-Schicht zu einem amorphen Zustand verbessert. Hier kann die Polyethylen-Teremphthalat-Schicht unmittelbar nach dem Schritt, in dem die Schicht auf das Blech aus der Aluminiumlegierung aufgebracht wird, amorph gemacht werden.
Als nächstes ist der Ziehschritt zum Formen der Bodenseite der DI-Dose 103 in den Schulterabschnitt 3 und den Halsabschnitt 4, das heißt, die in 3 gezeigten Bearbeitungsschritte, durch das folgende Halsabschnitt-Ziehverfahren gemäß der Ausführungsform beschrieben.
Zunächst wird die zu der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Gestalt gezogene/streckgezogene DI-Dose 103 an ihrem Bodeneckenabschnitt in die gewölbte Schulterfläche 31 mit dem bogenförmigen Längsquerschnitt vorgeformt, wie es in 6 gezeigt ist, indem die DI-Dose 103 auf den (nicht gezeigten) Stempel montiert wird, der einen bogenförmigen äußeren Umfangsrand an seinem Führungsende aufweist, und indem der Stempel an eine Position bewegt wird, wo der Stempel und die (nicht gezeigte) Matrize, deren innere Umfangsfläche eine Gestalt besitzt, deren Profil einem äußeren Umfangsrand des Stempels entspricht, aneinander stoßen, um den Boden 41 der DI-Dose 103 zusammenzudrücken.
Als nächstes wird, wie es in 6 gezeigt ist, die gewölbte Schulterfläche 31 des Bodeneckenabschnitts mit Werkzeugen geglättet, die gewölbte Flächen 111 und 121 aufweisen, um einen engen Kontakt mit der gewölbten Schulterfläche 31 herzustellen, das heißt eine Ziehmatrize 11, die einen Kontakt mit der äußeren Fläche der gewölbten Schulterfläche 31 herstellt, und einen Glättungsdrücker 12, der einen Kontakt mit der inneren Fläche der gewölbten Schulterfläche 31 herstellt. In diesem Zustand wird der ebene Boden 41 der DI-Dose 103 zu dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 42 mit kleinerem Durchmesser als der Dosenbauch mit Hilfe eines Ziehstempels 13 gezogen. In diesem Ziehschritt wird der Ab schnitt der gewölbten Schulterfläche zu dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 42 nachgeformt, und der Abschnitt des zylindrischen Bauchs wird zu der gewölbten Schulterfläche nachgeformt.
Unterhalb des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 wird die gewölbte Schulterfläche 31 ohne Ausbildung von Wellungen und ohne wesentliche Änderung seiner Gestalt nachgeformt.
Danach wird, wie es in 7 gezeigt ist, der nachgezogene, mit dem Boden versehene, zylindrische Abschnitt 42 mit Hilfe des Glättungsdrückers 15, der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 führt, der Nachziehmatrize 14, die an ihrem Führungsendabschnitt eine solche sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 führt und einen größeren äußeren Durchmesser als die sich verjüngende Fläche des Drückers 15 aufweist, und des Nachziehstempels 16 nachgeformt. Während der Bodeneckenabschnitt des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 16 durch den Drücker 15 und die Matrize 14 geglättet wird, wird insbesondere der mit dem Boden versehene, zylindrische Abschnitt 42 mittels des Stempels 16 zu einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Gestalt kleineren Durchmessers nachgeformt. Dieser Schritt entspricht dem zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen zylindrischen Abschnitts der Erfindung.
Hier in dieser Beschreibung, bedeutet die sich verjüngende Fläche mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt, dass der Längsquerschnitt nicht gerade sein muss, jedoch eine im Wesentlichen ebene Fläche zur Ausführung des Glättungsvorgangs an dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt zwischen dem Drücker 15 und der Matrize 14, die sich gegenüberliegen, besitzt. Ferner bedeutet in dieser Beschreibung eine Tangente zu einem bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche, die zu einer gewölbten Schulterfläche führt, eine Tangente zu einer Position, die in einem kuppelförmigen Schulterabschnitt 3, d.h. in einer gewölbten Schulterfläche und einer zu dieser führenden virtuellen, gewölbten Fläche, von einer Neigung eingenommen wird, die ein Abschnitt des in einem Nachziehschritt gebildeten Schulterabschnitts ist, um den kuppelförmigen Schulterabschnitt 3 von 1 durch Ausdehnen der gewölbten Schulterfläche 31 zu bilden.
Danach wird das Nachziehen des geformten im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts zu einem mit einem Boden versehenen, im Durchmesser kleineren, zylindrischen Abschnitt solange wiederholt, bis der Durchmesser des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten Durchmesser des Halsabschnitts 4 ist. Dieser Bearbeitungsschritt entspricht der Wiederholung des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (oder den zwei oder mehreren Durchführungen des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts).
Hier kann, wenn das Verhältnis des Durchmessers des zu bildenden Halsabschnitts 4 zu dem Durchmesser des Bauchabschnitts 2 der DI-Dose 103 1/2 oder mehr beträgt, die Wiederholung des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts weggelassen werden, wie es oben beschrieben ist.
Hier sind die einzelnen sich verjüngenden Flächen der Nachziehmatrize 14 und des Glättungsdrückers 15, die in dem Wiederholungsschritt des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts verwendet werden, die sich verjüngenden Flächen, die einen im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweisen, der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 führt, so dass der Drücker 15 und die Matrize 14, die in den späteren Ziehschritten verwendet werden, die sich verjüngenden Flächen der sanfteren Neigungen haben. Mit anderen Worten, die sich verjüngenden Flächen sind so eingestellt, dass sie einen größeren Winkel bezüglich der Achse der Dose (oder einen größeren Neigungswinkel bezüglich der Achse des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42) einnehmen als die einzelnen sich verjüngenden Flächen der Nachziehmatrize 14 und des Glättungsdrückers 15, die in dem zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts verwendet werden.
Das, was in diesem Schritt wichtig ist, ist, dass der äußere Durchmesser der Matrize 14, die in Kontakt mit der äußeren Fläche des Dosenbodens gelangt, größer als der des Drückers 15 ist, der in Kontakt mit der inneren Fläche des Dosenbodens gelangt, das heißt, wie es in 7 gezeigt ist, dass sich ein unteres Ende der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14, die sich in einer schrägen Richtung nach unten erstreckt, von der Dosenachse zu der äußeren Seite eines unteren Endes der konischen Fläche des Drückers 15 erstreckt, welche sich in einer schrägen Richtung nach unten erstreckt (insbesondere ist das untere Ende der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 in einer äußeren Seite der Seitenwand des in dem vorherigen Schritt in einer radialen Richtung bezüglich der Dosenachse geformten, im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts).
Da das Nachziehen des Bodeneckenabschnitts so weit fortgesetzt wird, dass sich der Stempel 16, der den Dosenboden berührt, nach vorn bewegt, wird der mit dem Boden versehene, zylindrische Abschnitt gegenüber dem in 7 gezeigten Zustand verlängert. In diesem Zustand werden die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) 43 zwischen dem oberen Ende der gewölbten Schulterfläche 31 und dem unteren Ende des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts und der Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie 43 durch die Zugkraft von der Seite des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen Abschnitts allmählich nahe an die sich verjüngende Fläche der Matrize 14 heran und schließlich in Kontakt mit dieser gebracht, so dass sie weiter gezogen werden, während sie durch die sich verjüngende Fläche stark gedrückt werden. Während dieser Bearbeitung wird die Grenzlinie 43 durch diese Zugkraft und durch die Zugwirkung des Reibungswiderstandes auf der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 undeutlich gemacht. Mit anderen Worten, der Grad der Biegung des Biegeabschnitts 43 wird stark verringert.
Ferner wirkt die Zugkraft sukzessive so, dass die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) 43 und sein benachbarter Neigungsabschnitt in den Zwischenraum zwischen der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 und der sich verjüngenden Fläche des Drückers 15 gezogen werden, die sich gegenüberliegen, während sie die Druckkraft erzeugen.
Dies hat zur Folge, dass die Zugkraft auf den Abschnitt der Grenzlinie 43 (bzw. den Abschnitt des Biegeabschnitts 43) so wirkt, dass der Abschnitt der Grenzlinie 43 (oder der Abschnitt des Biegeabschnitts 43) zu einer im Wesentlichen ebenen oder glatten Kurve gestreckt wird, wie es in 7 gezeigt ist.
Wenn der äußere Durchmesser der sich verjüngenden Fläche der Nachziehmatrize 14 gleich groß wie oder kleiner als derjenige der sich verjüngenden Fläche des Glättungsdrückers 15 ist, werden die Grenzlinie (bzw. der Biegeabschnitt) 43 und ihr benachbarter Abschnitt weder in Kontakt mit der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 gebracht noch undeutlich gemacht, bzw. der Biegegrad des Biegeabschnitts 14 wird nicht durch die während des Fortschreitens des Nachziehvorgangs von dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt kommende Zugkraft verringert, sondern sie werden sofort in den Zwischenraum zwischen der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 und der sich verjüngenden Fläche des Drückers 15 gezogen. Demzufolge wird der gesamte Schulterabschnitt, der in dem vorherigen Ziehschritt so geformt wurde, dass er zu diesen Abschnitten führt, sofort in den Zwischenraum zwischen dem Drücker 15 und der Matrize 14 gezogen.
Es sei angenommen, dass die mit dem Boden versehene Dose einen Radius D0 aufweist, der durch den ersten Ziehvorgang gebildete, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt einen Radius D1 aufweist und der durch den zweiten Ziehvorgang gebildete, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt einen Radius D2 aufweist, wie es in 7 gezeigt ist. Selbst wenn das Verhältnis des zweiten Ziehvorgangs D1/D2 mit einem erheblichen Mehrbetrag von z.B. etwa 1,3 gegenüber dem Grenzziehverhältnis (z.B. etwa 1,5) eingestellt ist, nähert sich das Ziehverhältnis im wesentlichen dem Verhältnis D0/D2 an, wenn sich der Ziehvorgang dahingehend ändert, dass der gesamte Schulterabschnitt auf einmal in den Zwischenraum zwischen der Matrize 14 und dem Drücker 15 gezogen wird. In diesem Fall überschreitet daher der Ziehvorgang das Grenzzielverhältnis, so dass der Schulterabschnitt gewellt ist.
Wie oben beschrieben ist, wird der mit dem Boden versehene, im Durchmesser kleine zylindrische Abschnitt 42 durch den Stempel 16 in eine mit einem Boden versehene, zylindrische Gestalt gezogen, wobei sein Bodeneckenabschnitt durch die jeweiligen sich verjüngenden Flächen der Matrize 14 und des Drückers 15 geglättet wird und unter Verwendung des Glättungsdrückers 15, der an seinem Führungsendabschnitt die sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt, der Nachziehmatrize 14, die an ihrem Führungsendabschnitt eine solche sich verjüngende Fläche aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt, und einen größeren äußeren Durchmesser als die sich verjüngende Fläche des Drückers 15 aufweist, und des Nachziehstempels 16. Dadurch wird bewirkt, dass die Grenzlinie 43, die in dem vorherigen Ziehschritt geformt wurde, und ihr benachbarter Neigungsabschnitt durch die Zugkraft von dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt und den Reibungswiderstand auf der sich verjüngenden Fläche der Matrize 14 ihren Biegegrad drastisch verringert. Im Anschluss werden die Biegelinie 43 und ihr angrenzender Neigungsabschnitt in den Zwischenraum zwischen der Matrize 14 und dem Drücker 15 gezogen, so dass die Grenzlinie 43 und ihr angrenzender Neigungsabschnitt durch die von der Zugkraft und den Drücken der Matrize 14 und des Drückers 15 resultierende Streckwirkung abgeflacht werden. Da ferner dieses Ziehen des Dosenbodens 41 mehrere Male (z.B. drei Mal in dieser Ausführungsform) separat ausgeführt wird, wird der Schulterabschnitt 3 zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 und eine Mehrzahl (z.B. zwei) von sich verjüngenden Profilflächen 32, 33 geformt.
Die Grenzlinienabschnitte zwischen der gewölbten Schulterfläche 31 und den so vorgeformten sich verjüngenden Flächen 32 und 33 weisen keinen sich abrupt ändernden Abschnitt auf, so dass der gesamte Schulterabschnitt 3 in eine glatte Kuppelgestalt nachgeformt werden kann, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 führt, indem sie mit Hilfe der paarweisen Formwerkzeuge (z.B. der Matrize 19, die mit der äußeren Fläche des Schulterabschnitts in Kontakt gelangt, und dem Stempel 20, der mit der inneren Fläche des Schulterabschnitts in Kontakt gelangt), die die Gestalt der virtuellen, gewölbten Flächen besitzen, welche sich von der gewölbten Schulterfläche 31 erstrecken, gedrückt und gedehnt werden.
Nachfolgend ist die Anzahl der Wiederholungen des oben beschriebenen Ziehvorgangs des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts beschrieben.
In Abängigkeit von der Dicke und dem Material der DI-Dose wird der Ziehgrad (oder das Ziehverhältnis) für ein Mal bestimmt, entsprechend dem die Anzahl der Ziehvorgänge zum Formen des Dosenbauchs mit einem vorbestimmten Durchmesser zu einem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt vorbestimmten Durchmessers bestimmt wird.
In dem Nachziehfall eines dünnen Blechs (z.B. eines Blechs aus einer Aluminiumlegierung oder eines oberflä chenbehandelten Blechs) mit einer Dicke von 0,1 bis 0,4 mm, wie etwa für Getränke-DI-Dosen, wird das Ziehverhältnis normalerweise auf in etwa den Wert von 1,5 (d.h. auf das Grenzziehverhältnis) eingestellt. Wenn das Ziehverhältnis überschritten wird, bilden sich Wellungen. Selbst wenn die Wellungenbildung verhindert wird, indem der Glättungsdruck zum Zeitpunkt des Ziehens erhöht wird, erhöht sich andererseits die Wahrscheinlichkeit, dass das Material bricht. Da sich die Verfestigung durch die Bearbeitung mit zunehmender Wiederholungsrate des Ziehvorgangs erhöht, wird das Grenzziehverhältnis kleiner und kleiner.
Im Allgemeinen werden DI-Dosen mit einem Bauchaußendurchmesser von 66 mm (oder dem 211er Durchmesser) für Getränke wie etwa Bier oder kohlensäurehaltige Getränke verwendet. Wenn die flaschenförmigen Dosen durch Verwenden der DI-Dosen gebildet werden sollen, sind daher drei Ziehschritte für den Halsabschnitt (d.h. dem Abschnitt des Halsabschnitts mit dem größten Durchmesser) mit dem endgültigen Außendurchmesser von 28 mm und ein Ziehverhältnis von 1,3 erforderlich.
Nachfolgend ist eine weitere Beschreibung des Ziehverfahrens gegeben, das die Ziehmatrize und den Glättungsdrücker verwendet, die oben beschrieben sind.
Die eigentlichen Funktionen der Ziehmatrize und des Glättungsdrückers, die für die Ziehbearbeitung verwendet werden, besteht darin, zu verhindern, dass sich das ursprüngliche Blechmaterial durch die Umfangsschrumpfung wellt, die in dem Blechmaterial auftreten wird, wenn dieses Material durch den Stempeldruch zu der inneren Fläche der Ziehmatrize gezwungen wird. Daher wirken diese Matrize und dieser Stempel derart, dass das Blechmaterial unter einem vorbestimmten Druck gedrückt wird, um zu ge währleisten, dass das Blechmaterial in einer vorbestimmten Dicke an der inneren Fläche der Matrize fließt.
Zum Zeitpunkt des Nachziehens wird gemäß der Erfindung die Grenzlinie 43 zwischen dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt, der durch den Ziehvorgang des vorherigen Schritts gebildet wird, und dem geneigten Schulterabschnitt durch die Matrize 14 und den Drücker 15, welche an ihren Führungsendabschnitten die sich verjüngenden Flächen aufweist, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt, gedrückt, um dadurch den Biegegrad der Grenzlinie 43 stark zu verringern oder sie abzuflachen.
Hier wird, wenn die Nachziehmatrize 14 und der Glättungsdrücker 15, welche der gewölbten Gestalt des Schulterabschnitts identische Gestalten besitzen, die zu der vorgeformten, geformten Schulterfläche 31 führen, zum Nachziehen des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts verwendet werden (insbesondere in den in 7 gezeigten Schritten), das Blechmaterial der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche 31 durch den im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt gezogen, wenn er durch den Nachziehstempel 16 gezogen wird, während es von dem ursprünglichen mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt (d.h. dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt, der in dem vorherigen Schritt gebildet wird) zu dem nachgezogenen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt wandert. Daraus ergibt sich, dass der mit dem Boden versehene, zylindrische Abschnitt mit einem höheren Ziehverhältnis als dem vorbestimmten gezogen wird, so dass die gewölbte Schulterfläche 31 gewellen wird.
Mit Fortschreiten der Ziehbearbeitung fortschreitet wird insbesondere der größte Teil der gewölbten Schulterfläche 31, der durch die Zugkraft von dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt bewegt wird, in Kontakt mit der Matrize 14 gebracht, die die zu der der gewölbten Schulterfläche identische Gestalt hat, bevor sie in den Zwischenraum zwischen der gewölbten Fläche der Nachziehmatrize 14 und der gewölbten Fläche des Glättungsdrückers 15 gelangt. Demzufolge wird der im Durchmesser große Bauchabschnitt der zylindrischen Dose wie auf einmal zu dem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt gezogen. Daraus folgt, dass selbst wenn das Ziehverhältnis D1/D2 des zweiten Nachziehschritts auf etwa 1,3, mit einem deutlichen Mehrbetrag bezüglich dem Grenzziehverhältnis, eingestellt wird, sich das Ziehverhältnis im Wesentlichen dem Wert D0/D2 annähert, so dass es den Grenzwert zur Wellung des Schulterabschnitts überschreitet.
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß dieser Ausführungsform wird im Gegensatz dazu die Ziehbearbeitung durch das oben genannte Verfahren unter Verwendung der paarweisen Werkzeuge ausgeführt, die die sich verjüngenden Flächen aufweisen, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt (d.h. des Glättungsdrückers 14 und der Nachziehmatrize 14, welche die sich verjüngende Fläche aufweist, deren Durchmesser größer als der der sich verjüngenden Fläche des Drückers 15). Daraus ergibt sich, dass kein Stufenabschnitt auf dem Schulterabschnitt ausgebildet wird, selbst wenn die Ziehbearbeitung zum Formen des Halsabschnitts wiederholt wird.
Andererseits kann der in Anschluss an die vorgeformte, gewölbte Schulterfläche zu bildende Schulterabschnitt als eine Kombination aus einer Mehrzahl von sich verjüngenden Flächen gebildet werden, die die gewölbte Fläche bilden, so dass kein Stufenabschnitt zwischen den sich verjüngenden Flächen gebildet wird.
Als Folge davon wird die Mehrzahl sich verjüngender Flächen nachgeformt, indem sie durch die paarweisen Werkzeuge, die jeweils die Gestalt der virtuellen, gewölbten Fläche aufweisen, die sich von der gewölbten Schulterfläche 31 erstreckt (d.h. die Matrize 19, die in Kontakt mit der äußeren Fläche des Schulterabschnitts gelangt, und der Stempel 20, der in Kontakt mit der inneren Fläche des Schulterabschnitts gelangt) zu einer glatten, gewölbten Fläche gedrückt und gestreckt werden, wie es in 8 gezeigt ist, so dass der Schulterabschnitt so geformt werden kann, dass er eine gewölbte Fläche mit einer glatten und hübschen Kuppel aufweist, ohne Formungsmarken zu hinterlassen.
Nachdem der im Durchmesser kleine, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt, der einen Durchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem des Halsabschnitts enstpricht, und der Schulterabschnitt, der eine kuppelförmige und gewölbte Fläche aufweist, gebildet sind, wird die obere Hälfte des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 42 zu einem kleineren Durchmesser gezogen, wie es in 4 gezeigt ist, und seine obere Hälfte wird weiter auf einen kleineren Durchmesser gezogen. Danach wird der Führungsendabschnitt des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenenen, zylindrischen Abschnitts abgetrennt und geöffnet. Danach wird, wie es in 5 gezeigt ist, das offene Ende des Halsabschnitts 4 leicht nach außen vorgebördelt, und dieser vorgebördelte Abschnitt wird extern gebördelt, um den Bördelungsabschnitt 61 zu vollenden. Dann wird der Spiralgewindeabschnitt 62 unterhalb dieses Bördelabschnitts 61 gebildet. Der ringförmige, konkave Abschnitt wird unterhalb des Gewindeabschnitts 62 geformt, um den ringförmigen, konvexen Abschnitt 63 unterhalb des Gewindeabschnitts zu bilden, um so das aufbrechbare Band des Pilfer-Proof-Deckels zu befestigen. Danach wird das offene Ende des Bauchabschnitts, der auf der gegenüberliegenden Seite des Halsabschnitts 4 angeordnet ist, eingehalst und mit einem Flansch versehen, wie es im Stand der Technik bekannt ist, um Vorbereitungen für das Schweißen des Bodenendes zu treffen.
Das Bodenende zum Verschließen der Öffnung am unteren Ende, die auf der dem Halsabschnitt 4 gegenüberliegenden Seite des Dosenbauchs angeordnet ist, ist aus einem Blech aus einer Aluminiumlegierung (entsprechend der 5182-H39 des Japanese Industrial Standards (JIS)) mit einer Dicke von 0,285 mm und einem Durchmesser von 62,6 mm hergestellt, auf die beidseits eine Polyethylen-Terephthalat-Schicht mit einer Dicke von 20 Mikrometer thermisch aufgeklebt ist. Dieses Dosenende wird durch eine Doppelnaht an den Rand des offenen unteren Endes des eingehalsten und mit einem Flansch versehenen Dosenbauchs angefügt.
Gemäß der bisher beschriebenen vorliegenden Ausführungsform wird die flaschenförmige Dose aus einem solchen Blech hergestellt, das den Überzug aus synthetischem Harz aufweist, der durch Auftragen der thermoplastischen Harzschicht aus dem Polyesterharz, dem Polypropylenharz oder dergleichen im Voraus auf die zwei Seiten des Blechs aus der Aluminiumlegierung hergestellt wird, so dass selbst dem im Durchmesser kleinen, mit einem Gewinde versehenen Halsabschnitt, der eine Struktur besitzt, die schlecht beschichtet werden kann, nachdem die flaschenförmige Dose fertiggestellt ist, eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit verliehen wird.
Während der Bearbeitungszeit für das Ziehen des Blechs, das Biegen/Dehnen (oder Strecken), das Streckziehen, das Prägen oder Gewindebearbeiten dient die thermoplastische Harzschicht, die die Blechoberfläche bedeckt, als Schmiermittel und erstreckt und biegt sich zusammen mit dem Blech, das sich streckt und biegt, wobei der Bedeckungszustand der Schicht zufriedenstellend gehalten werden kann, selbst nachdem die Dose geformt ist, obwohl die Dose nicht nur den gedünnten Bauch, sondern auch den gebördelten und mit einem Gewinde versehenen, im Durchmesser kleinen Halsabschnitt aufweist.
Hier in dem Verfahren zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß dieser Ausführungsform wird die Umgebung des Dosenbodens des gedünnten Dosenbauchs (bzw. des Seitenwandabschnitts) der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose zu dem Schulterabschnitt (bzw. einem Teil des Schulterabschnitts) nachgeformt. Um zu verhindern, dass sich die Umgebung des Dosenbodens während der Nachformung wellt, beträgt die Dicke des nachzuformenden Dosenbauchabschnitts (d.h. des Seitenwandabschnitts in der Umgebung des Dosenbodens) mindestens 60% der Dicke des Dosenbodens (entsprechend der Dicke des Blechs vor der Bearbeitung).
Im Folgenden ist eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß der Erfindung mit Bezug auf die 9, 10 und 11 beschrieben.
9 ist eine Vorderansicht, die ein Beispiel einer flaschenförmigen Dose zeigt, die einen Schulterabschnitt aufweist, der von dem der flaschenförmigen Dose, die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben ist, aufweist, wobei die rechte Hälfte im Querschnitt dargestellt ist.
Hingegen ist die 10 ein Diagramm, das Ziehschritte zur Reduzierung des Durchmessers des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts der dünnen Dose zeigt, die an ihrem Boden gezogen wird, um den im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt gemäß der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen der flaschenförmigen Dose gemäß der Erfindung zu verringern.
Ferner ist 11 ein Diagramm zur Erläuterung der Schulterabschnitt-Nachformungsschritte zum Nachformen des Schulterabschnitts, der dreimal gezogen (oder nachgezogen) wurde, um eine gewölbte Schulterfläche, zwei flache, gewölbte, konkave Flächen und einen schmalen, konvexen Abschnitt zu formen, außer für den Abschnitt, der weiterhin die gewölbte Fläche auf der Bauchseite aufweist, zu dem Schulterabschnitt, der die Neigung des geraden Längsquerschnitts besitzt.
Die flaschenförmige Dose 201, die in 9 gezeigt ist, weist an dem unteren Ende eines mit einem Gewinde versehenen Halsabschnitts 204 einen Schulterabschnitt 203 mit einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Neigung eines auf (das heißt, der Schulterabschnitt der in 9 gezeigten flaschenförmigen Dose ist um einen Winkel von etwa 20 Grad bezüglich der Achse der Dose geneigt). Der Schulterabschnitt 203 weist eine gewölbte Fläche an seinem Verbindungsabschnitt zu dem zylindrischen Bauchabschnitt 202 auf und hat im Wesentlichen die gleiche Länge wie der Bauchabschnitt 202. Dieser zylindrische Bauchabschnitt 202 ist an seinem unteren Endabschnitt, an dem ein Bodenende 205 mit einer Naht befestigt ist, eingehalst.
Die Gestalt der flaschenförmigen Dose 201 ähnelt großenteils der der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme, dass der Halsabschnitt 204 relativ lang ist, während der Bauchabschnitt 202 relativ kurz ist und dass der Schulterabschnitt 203 zu der Neigung mit dem geraden Längsquerschnitt ausgebildet ist. Da jedoch das Formungsverfahren außer für einen Abschnitt unverändert ist, werden die Abschnitte, die nicht verschieden sind, nur tangiert, indem eine Zahl „200" zu den Bezugszahlen der flaschenförmigen Dose gemäß der esten Ausführungsform addiert wird, und die Beschreibung ist ausschließlich auf die Abschnitte gerichtet, die gegenüber jenen der ersten Ausführungsform verschieden sind, sowie auf das Formungsverfahren, während einge Abschnitte ausgelassen werden.
Im Folgenden ist das Verfahren zum Herstellen dieser flaschenförmigen Dose beschrieben.
Zunächst wird eine Bi-Oriented-Schicht, die aus einem Harz gebildet ist, das das Polybutylen-Terephthalat-Harz und das Polyethylen-Terephthalat-Harz in einem Mischungsverhältnis von 60:40 enthält und eine Dicke von 20 Mikrometer aufweist, thermisch auf die zwei Seiten eines auf 280°C erwärmten Blechs aus einer Aluminiumlegierung geklebt. Unmittelbar danach wird das Material abgekühlt, um die Schichten des Harzgemischs amorph zu machen, um so das Blech herzustellen, das als der Rohling zum Formen der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose verwendet wird.
Das wohl bekannte Schmiermittel wird auf die zwei Seiten des mit der thermoplastischen Harzschicht des oben spezifizierten Harzes oder dergleichen beschichteten Blechs aufgebracht. Dann wird der Rohling ausgestanzt und in die Becherform gezogen. Der Becher wird an seinem Sei tenwandabschnitt gezogen/gebogen/gedehnt/streckgezogen. Danach wird der offene Endabschnitt auf eine vorbestimmte Länge abgetrennt. Diese Schritte sind identisch mit den in 2 gezeigten Schritten.
Hier werden die Zieh-/Biege-/Dehn- (oder Streck-) /Streckzieh-Schritte von 2 in drei Schritten ausgeführt, von denen im dritten Schritt der Bodeneckenabschnitt der Dose durch Anwendung eines Stempels, der so endbearbeitet ist, dass er auf dem Umfangsendabschnitt an seinem Führungsende eine gewölbte Fläche aufweist, zu der gewölbten Schulterfläche 231 vorgeformt. Der Gestalt der bei diesem Vorformen zu formenden gewölbten Schulterfläche wird ein Krümmungsradius verliehen, der mit der auf dem Schulterabschnitt zu formenden Neigung übereinstimmt.
Die Formungsschritte des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Halsabschnitts und des konischkegelstumpfförmigen Schulterabschnitts nach der Vorformung der gewölbten Schulterfläche 231 sind im Wesentlichen identisch mit jenen, die in den 3 und 4 gezeigt sind. Jedoch sind die Gestalt des Schulterabschnitts, wie er in 3 nachgeformt wird, und die Gestalt des Schulterabschnitts, wie er in 4 gezeigt ist, in der der nachfolgende Ziehschritt des Halsabschnitts gezeigt ist, von den gezeigten verschieden.
Der Gewindeerzeugungs-/Bördelschritt oder der Schritt, nachdem Halsabschnitt 204 und der Schulterabschnitt 203 geformt wurden, ist mit den Schritten von 5 absolut identisch, lediglich der Schulterabschnitt ist verschieden.
Nun wird die dünne Dose, deren gewölbte Schulterfläche vorgeformt wurde, an ihrem flachen Boden zu er mit einem Boden versehene, zylindrische Gestalt mit einem kleineren Durchmesser als der Bauch gezogen, indem ein Paar von Glättungswerkzeugen (d.h. eine Matrize und ein Andrücker) verwendet wird, die im Wesentlichen identisch sind mit jenen, die in 6 gezeigt sind. In diesem Ziehschritt wird die vorgeformte, gewölbte Schulterfläche zu einem Abschnitt des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts nachgeformt, und ein Abschnitt des Dosenbauchs unterhalb wird zu der gewölbten Schulterfläche nachgeformt, ohne dabei gewellt zu werden. Die Gestalt eines erforderlichen Abschnitts der gezogenen Dose ist in 10 gezeigt. Die Dose, deren Boden in dem ersten Ziehschritt gezogen wurde, um einen im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt 242 zu bilden, wird geformt, um einen im Durchmesser kleineren, mit einem Boden versehenen Abschnitt zu bilden, wie es in 10 gezeigt ist, indem eine Nachziehmatrize 214 verwendet wird, die in Kontakt mit der äußeren Fläche des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts gelangt, ein Glättungsdrücker 215, der in Kontakt mit der inneren Oberfläche des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts gelangt, und ein Nachziehstempel 216 verwendet werden soll.
Hier ist die Gestalt der zu verwendenden Nachziehmatrize 214 stark von der der ersten Ausführungsform verschieden. Insbesondere verwendete die erste Ausführungsform die Matrize, deren Längsquerschnitt eine gerade Form besitzt und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche 31 führt. Da jedoch der zu formende Schulterabschnitt in dieser Ausführungsform einen geraden Längsquerschnitt aufweist, treten die folgenden Nachteile auf, wenn die Ziehbearbeitung ausgeführt wird, indem die Matrize 214 verwendet wird, welche die gleiche Neigung besitzt wie die, die den geraden Längsquerschnitt aufweist.
Insbesondere rückt mit Fortschreiten der Nachziehbearbeitung die Neigung 232 (bzw. die gewölbte Schulterfläche 231), die in dem vorherigen Schritt gebildet wurde, näher an die Nachziehmatrize 214. In dem Nachziehstadium, wie es in 10 gezeigt ist, gelangt die Neigung 231, die in den vorherigen Schritten geformt wurde, in Kontakt mit im Wesentlichen der gesamten Fläche der Matrize 214, so dass die Ziehbearbeitung ein Ziehverhältnis von im wesentlichen gleich D0/D2 annimmt.
Als Folge davon überschreitet die Ziehbearbeitung die Ziehgrenze, selbst wenn das Ziehverhältnis von D1/D2, das für diesen Zieh- (oder Nachzieh-) Schritt geschätzt wird, so gewählt wird, dass es einen Mehrbetrag von ungefähr 1,3 gegenüber der Ziehgrenze hat, so dass der Neigungsabschnitt für den Schulterabschnitt gewellt ist.
In dieser Ausführungsform ist daher die Oberflächen form der Führungsendabschnitt der Matrize 214, die als das Glättungswerkzeug dient, indem es in Kontakt mit der äußeren Fläche des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts der Dose gelangt, das heißt, der Führungsendabschnitt der Matrize 214, der dem Drücker 215 gegenüberliegt und die sich verjüngende Fläche 265 mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist (und die die sich verjüngende Fläche 254 mit dem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist), zu der konvexe, gewölbten Fläche 255 geformt, die einen Gradienten besitzt, der annähernd dem der Neigung des zu formenden Schulterabschnitts entspricht, so dass verhindert wird, dass die Neigung (bzw. die gewölbte Schulterfläche) 231, die in dem vorherigen Schritt gebildet wurde, die gesamte Fläche der Matrize 214 berührt.
Es ist daher eine herausragende Eigenschaft dieser Ausführungsform, dass die Neigung 231, die durch die Zugkraft auf den mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 292 zu der Matrize 214 gebracht werden soll, in den Zwischenraum zwischen der Matrize 214 und dem Drücker 215 gezogen wird, während sie mit ihrem kleinflächigen Abschnitt die Matrize 214 berührt und den Reibungswiderstand aufnimmt. Für diese Funktion der Matrize 214 und des Drückers 215 in dieser Ausführungsform ist es notwendig, die Größe der Matrize 214 und des Drückers 215 zu bestimmen, so dass das untere Ende der konvexen, gewölbten Fläche 255 der Matrize 214 auf der Außenseite eines unteren Endes der sich verjüngenden Fläche 265 des Drückers 215 in einer radialen Richtung bezüglich der Dosenachse angeordnet ist.
In dem die Ziehbearbeitung fortschreitet, gelangt die Nachziehmatrize 214 gemäß dieser Ausführungsform an ihrem Führungsendabschnitt ihrer konvexen, gewölbten Fläche 255 allmählich in Kontakt mit dem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 242 bis dieser schließlich die Neigung der Dose erreicht, wie es deutlich in 10 zu sehen ist, jedoch gelangt nicht in Kontakt mit dem bogenförmigen Längsquerschnitt, d.h. der gesamten konvexen, gewölbten Fläche 255, bis eine Grenzlinie 243 zwischen dem unteren Ende des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 242 und dem oberen Ende der gewölbten Schulterfläche 231, die in dem vorherigen Schritt geformt wurde, und ihr angrenzender, gewölbter Schulterflächen 231-Abschnitt in den Zwischenraum zwischen der Matrize 214 und dem Drücker 215 gezogen (wie es in 10 gezeigt ist) wird.
In den in 10 gezeigten Schritten werden die Grenzlinie 243 und der an sie angrenzende Abschnitt der gewölbten Schulterfläche 231 gestreckt, und die Gestalt der konvexen, gewölbten Fläche 255 der Matrize 214 wird darauf übertragen, so dass sie zu einer flachen, gewölbten Flächengestalt geformt werden.
Der geformte, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt, der in den Schritten von 10 von dem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt nachgezogen wurde, wird unter ähnlichen Bedingungen noch einmal in den in 10 gezeigten aufeinanderfolgenden Schritten nachgezogen.
Daraus ergibt sich, dass die dünne Dose auf ihrer Bodenseite den im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 242 und den Schulterabschnitt aufweist, in dem zwei flache, konkave, gewölbte Flächen durch einen schmalen, konvexen Abschnitt verbunden sind und der die gewölbte Schulterfläche 231 besitzt.
Danach wird durch Verwenden einer Nachformungsmatrize 219 und eines Nachformungsstempels 220, die sich verjüngende Flächen 294 und 291 mit einem Neigungswinkel von ungefähr 20 Grad aufweisen, und eines Nachformungsstempels 221, wie es in 11 gezeigt ist, der gesamte Schulterabschnitt mit Ausnahme der gewölbten Schulterfläche 231 zwischen der Matrize 219 und dem Drücker 220 zusammengedrückt, und der Stempel 221 wird geringfügig nach vorn bewegt, um die Druckkraft auf den Boden des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 242 auszuüben, so dass die Zugkraft von dem mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt auf den Schulterabschnitt übertragen wird, um die zwei flachen, konkaven, gewölbten Flächen und den einen flachen, konvexen Abschnitt des Schulterabschnitts zu strecken, um dadurch den Schulterabschnitt so nachzuformen, dass er eine Neigung von ungefähr 20 Grad besitzt.
Auch in dieser Ausführungsform müssen die Schritte der 10 nicht wiederholt werden, wenn das Verhältnis des Durchmessers des zu formenden Halsabschnitts (d.h. der Abschnitt des Halsabschnitts mit dem größten äußeren Durchmesser) und der Bauchdurchmesser der Dose 1/2 oder mehr beträgt, da der Halsabschnitt mit dem vorbestimmten Durchmesser in den zwei Ziehschritten gewonnen wird.
12 zeigt eine flaschenförmige Dose 301, die mit dem Verfahren gemäß einer dritten Ausführungsform hergestellt so ist, dass ihr Schulterabschnitt so geformt ist, dass er eine Neigung mit einem geraden Längsquerschnitt und einen Winkel von etwa 45 Grad bezüglich der Achse der Dose aufweist.
Demgegenüber zeigt 13 einen solchen der Schritte zum Herstellen der flaschenförmigen Dose 301 der dritten Ausführungsform, in dem der im Durchmesser kleine, mit dem Boden versehene, zylindrische Abschnitt, der gezogen wird, nachdem der Bodeneckenabschnitt der dünnen Dose zu der gewölbten Schulterfläche vorgeformt wurde, nachgezogen wird.
Diese flaschenförmige Dose 301 unterscheidet sich von der flaschenförmigen Dose (deren Schulterabschnitt die Gestalt der kuppelförmigen, gewölbten Fläche aufweist) wie sie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist, nur in der Gestalt des Schulterabschnitts. Die Nachziehschritte des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts sind im Wesentlichen identisch mit jenen der zweiten Ausführungsform, und ihre Beschreibung wird vereinfacht oder ausgelassen, indem eine Zahl "100" zu den Bezugszahlen addiert wird, die die gleichen Teile oder Abschnitte bezeichnen wie jene der zweiten Ausführungsform.
Von den Herstellungsschritten der flaschenförmigen Dose 301 sind die Schritte zum Bilden der dünnen Dose identisch mit denen der 2 der ersten Ausführungsform. von den Schritten zum Ziehen des Bodenabschnitts der Dose zu dem Schulterabschnitt mit dem im Durchmesser kleinen Halsabschnitt und der Neigung sind der Schritt zum Vorformen der gewölbten Schulterfläche und der Ziehschritt unter Verwendung der paarweisen Glättungswerkzeuge, die die gleiche gewölbte Oberfläche wie die in 6 gezeigte Schulterfläche aufweisen, identisch mit jenen der ersten Ausführungsform.
Von den Herstellungsschritten dieser flaschenförmigen Dose hingegen ist der zweite Zieh- (oder Nachzieh-) Schritt (d.h. der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts) und sein Wiederholungsschritt (d.h. der Wiederholungsschritt des zweiten Schritts zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts) im Wesentlichen identisch mit jenen der zweiten Ausführungsform, wie es in 10 gezeigt ist, sind jedoch zur Klarheit noch einmal in 13 gezeigt.
In dem Zustand, in dem der Bodeneckenabschnitt eines im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts 342 zwischen einer Nachziehmatrize 314 und einem Glättungsdrücker 315 geglättet wird, wird ein Nachziehstempel 316 zu der Nachziehmatrize 314 bewegt. Dann werden der Abschnitt einer Grenzlinie 343 zwischen dem im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt 342 und einer unteren, gewölbten Schulterfläche 331, der in dem vorherigen Schritt gebildet wird, und der gewölbte Schulterflächen (331) -Abschnitt in der Umgebung der Grenzlinie 343 näher an die konvexe, gewölbte Fläche 355 der Matrize 314 gebracht (wie es in 13 gezeigt ist), so dass sie in Kontakt mit der konvexen, gewölbten Fläche 355 der Matrize 314 gelangen. Als nächstes werden der Abschnitt der Grenzlinie 343 und des zu ihr benachbarten gewölbten Schulterflächen 331 – Abschnitts gezogen, während sie den Reibungswiderstand von der konvexen, gewölbten Fläche 355 aufnehmen, um in den Zwischenraum zwischen der Neigung (oder der sich verjüngenden Fläche) 354 der Matrize 314 und der Neigung 365 des Drückers 315 vorzudringen, so dass der Abschnitt der Grenzlinie 343 während des Vordringens stark abgeflacht wird. Wenn die Nachziehbearbeitung beendet ist, wie es in 13 gezeigt ist, ist die konvexe, gewölbte Fläche 355 der Matrize 314 auf den oberen Abschnitt (oder der Neigung) 332 der gewölbten Schulterfläche 331 übertragen, so dass der obere Abschnitt zu der konkaven, gewölbten Flächengestalt geformt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein unteres Ende der konvexen, gewölbten Fläche 335 der Matrize 314 in einer radialen Richtung bezüglich der Achsenrichtung weit außerhalb des unteren Endes der sich verjüngenden Fläche 365 des Drückers 315 angeordnet.
Andererseits ist der Schritt zum Nachformen des Schulterabschnitts der flaschenförmigen Dose gemäß dieser Ausführungsform identisch mit dem in 11 gezeigten der zweiten Ausführungsform.
Insbesondere sind der Schritt zum Ziehen der oberen Hälfte des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts, der Schritt zum Weiterziehen der oberen Hälfte der gezogenen oberen Hälfte des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts und der Schritt zum Abtrennen des oberen Endabschnitts des zweimal gezogenen Abschnitts identisch mit jenen der ersten Ausführungsform, wie es in 4 gezeigt ist, mit Ausnahme der unterschiedlichen Gestalt des Schulterabschnitts. Der Bördelschritt, der Gewindeerzeugungsschritt und der Falzschritt sind ebenfalls identisch mit jenen der ersten Ausführungsform, wie es in 5 gezeigt ist, mit der Ausnahme der unterschiedlichen Gestalt des Schulterabschnitts.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einigen Ausführungsformen des Verfahrens zum Herstellen der flaschenförmigen Dose beschrieben ist, sollte klar sein, dass sie nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.
Zum Beispiel sollte das Material des Blechs nicht auf die Aluminiumlegierung begrenzt sein, sondern es könnte auch eine Stahlplatte verwendet werden, deren Oberfläche durch verschiedene, von Dosenherstellern verwendete Galvanisierungs- oder Umwandlungsbehandlungen behandelt ist, wie etwa ein leicht mit Silber beschichtetes Stahlblech, ein mit Nickel plattiertes Stahlblech, ein elektrolytisch chromatbehandeltes Stahlblech (TFS-CT), eins galvanisiertes Stahlblech oder ein anderes Blech sein.
Andererseits kann die zu verwendende thermoplastische Harzschicht in geeigneter Weise durch ein Copolymer aus Polyethylen-Terephthalat/Isophthalat, ein Copolymer aus Polyethylen-Terephthalat/Adipinat, ein Copolymer aus Polybutylen-Terephthalat/Isophthalat, ein Copolymer aus Polyethylen-Naphthalat/Terephthalat, Polybutylen-Terephthalat, Polyethylen-Naphthalat, Polyethylen Terephthalat, Polypropylen, ein Copolymer aus Ethylen-Propylen oder säure-modifiziertem Polypropylen, entweder ausschließlich oder gemischt hergestellt sein, und eine aus diesen Har zen hergestellte Schicht kann einen mehrschichtigen Aufbau haben.
Darüber hinaus kann ein Blech, das nicht mit einer Schicht aus synthetischem Harz beschichtet ist, als das Material verwendet und nach Fertigstellung der Dose aufgetragen werden.
Ferner kann das Verfahren zum Herstellen der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose ausgeführt werden, indem wenigstens ein Schritt (oder Nachziehschritt) zum Biegen/Dehen (oder Strecken) des Bechers ausgeführt wird, der aus dem Blech ausgestanzt und zu dem Becher gezogen Becher wurde, wobei er nachgezogen wird, um die Bauchwand zu dünnen. Das Verfahren kann ferner ausgeführt werden, indem wenigstens entweder ein Biege-/Dehn- oder ein Streckziehschritt an dem Becher ausgeführt wird, der durch das Ziehen geformt wurde, wobei er nachgezogen wird, um die Bauchwand zu dünnen. Während des Nachziehens kann ferner der Becher gebogen und gedehnt und dann streckgezogen werden. Es ist daher unnötig zu betonen, das das Verfahren in geeigneter Weise modifiziert werden kann.
Hingegen wird, selbst wenn die gewölbte Schulterfläche in dem Schritt zum Bilden der dünnen Dose vorgeformt werden soll, der Nachziehstempel an dem äußeren Umfangsrand seines Führungsendes zu einer gewölbten Fläche mit einem relativ großen Krümmungsradius geformt. Während des Nachziehens wird der Becher nachgezogen, um eine geringfügig größere gewölbte Schulterfläche als die gewölbte Schulterfläche der endgültigen Gestalt zu haben. Der Stempel für die nachfolgende Streckziehbearbeitung oder für die Streck- und Streckziehbearbeitung wird an dem äußeren Umfangsrand seines Führungsendes zu einer gewölbten Fläche mit kleinerem Krümmungsradius als der des Stempels für die Nachziehbearbeitung geformt. Bei der Streckziehbearbeitung oder bei der Streck- und Streckziehbearbeitung wird der Bodeneckenabschnitt der dünnen Dose zu der gewölbten Schulterfläche mit einem vorbestimmten Krümmungsradius geformt. Die Vorformungsbearbeitung könnte in diesen vielen Schritten ausgeführt werden.
In der vorherigen ersten Ausführungsform wird der Bodenabschnitt der mit dem Boden versehenen, zylindrischen Dose mit einem äußeren Durchmesser von 65,9 mm dreimal gezogen, um einen Halsabschnitt mit einem äußeren Durchmesser von 28,0 mm (in dem Abschnitt mit dem größten äußeren Durchmesser) zu formen. Wenn der äußere Durchmesser des Halsabschnitts als ein numerischer wert von zum Beispiel ungefähr 38,0 mm eingestellt wird, können die Ziehbearbeitungen zweimal reduziert werden.
Kurz, es ist möglich, den zweiten Schritt zum Bilden des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts, wie er in 3 gezeigt ist, nicht zu wiederholen. Durch Reduzieren des zweiten Schritts zum Bilden des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts auf ein Mal, ist es möglich, die Herstellungskosten in Übereinstimmung mit der Verringerung der Anzahl von Schritten zum Herstellen der flaschenförmigen Dose zu senken.
Ebenso kann die Anzahl der Nachziehschritte auch in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform vermindert werden, wenn der Durchmesser des Halsabschnitts vergrößert wird.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose aus einem Blech, so dass es auf dem industriellen Gebiet zum Herstellen von Behältern für verschiedene Getränke wie etwa Bier oder kohlensäurehaltige Getränke anwendbar ist. Die Metalldose kann mit einem Deckel wiederverschlossen und als eine gebrauchte, allgemein metallische Dose vewendet werden, wodurch die Nützlichkeit auf dem Gebiet der Herstellung einer Getränkedose verbreitert wird.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301), in dem ein Schulterabschnitt (3; 203; 303) mit einer Neigung und ein im Durchmesser kleiner, zylindrischen Halsabschnitt (4; 204; 304) einteilig ausgebildet werden, indem eine Bodenseite einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose (103), deren Bauchwand dünner ist als deren Bodenwand ausgebildet ist, weiterverarbeitet wird, wobei ein Blech (100) mit einer Dicke von 0,1 bis 0,4 mm gezogen und wobei wenigstens entweder eine Biege-/Dehn-Bearbeitung oder eine Streckziehbearbeitung zum Dünnen ausgeführt wird, gekennzeichnet durch: – einen Schritt zum Vorformen eines Bodeneckenabschnitts der Dose (1; 201; 301) zu einer gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt; – einen ersten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342), in dem der Boden (41) der Dose (1; 201; 301) gezogen wird, zu einer mit einem Boden versehenen, im Durchmesser kleineren, zylindrische Gestalt als der Bauchabschnitt (2; 202; 302), wobei die gewölbte Schulterfläche (31; 231; 331) des Bodeneckenabschnitts geglättet wird, indem ein erster Glättungsdrücker (12) mit einer gewölbten Flächengestalt (121) der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) auf einer äußeren Flächengestalt seines Führungsendabschnitts, eine Ziehmatrize (11) mit einer gewölbten Flächengestalt (111) der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) auf einer inneren Flächengestalt ihres Führungsendabschnitts und ein Ziehstempel (14) verwendet wird; und – einen zweiten Schritt zum Formen eines im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342), in dem der von dem Dosenboden (41) gezogene, mit einem Boden versehene, zylindrische Abschnitt (42; 242; 342) zu einer im Durchmesser kleineren, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Gestalt nachgezogen wird, wobei der Bodeneckenabschnitt durch Oberflächen eines Werkzeugs (14, 15; 214, 215; 314, 315) wie etwa eines zweiten Glättungsdrückers (15; 215; 315), der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche (65; 265; 365) mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der vorgeformten, gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) führt, einer ersten Nachziehmatrize (14; 214; 314), die wenigstens ein ihrem Abschnitt, der der sich verjüngenden Fläche des zweiten Glättungsdrückers (15; 215; 315) gegenüberliegt, eine sich verjüngende Fläche (54; 254; 354) mit einem geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) führt, und eines ersten Nachziehstempels (16; 216; 316) geglättet wird; dadurch gekennzeichnet, dass – das Verfahren ferner einen Schritt zum Nachformen des Schulterabschnitts umfasst, in dem der Schulterabschnitt (31, 32, 33; 231, 232, 323; 313, 323, 333) gedrückt und gedehnt wird, der durch den ersten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342) und den zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342) geformt wird, nachdem ein Durchmesser des durch einmaliges oder zwei- oder mehrmaliges Ausführen der Ziehbearbeitung in dem zweiten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342) im Wesentlichen gleich einem Durchmesser des Halsabschnitts (4; 204; 304) wird, zu einer glatten Neigung, die zu der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 313) auf der Bauchseite führt.
Verfahren zum Herstellung einer flaschenförmigen Dose (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42) umfasst: Einen Schritt zum Nachziehen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42), in dem der Bodeneckenabschnitt des gezogenen, im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (42) geglättet wird, indem ein zweiter Glättungsdrücker (15), der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche (65) mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche (31) führt, eine erste Nachziehmatrize (14), die an ihrem Führungsendabschnitt eine solche sich verjüngende Fläche (54) aufweist, die die Gestalt eines geraden Längsquerschnitts aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche (31) führt und einen größeren Durch messer als ein äußerer Durchmesser der sich verjüngenden Fläche des zweiten Glättungsdrückers (15) aufweist, und ein erster Nachziehstempel (16) verwendet wird; und einen Schritt zum Fortsetzen der Nachziehbearbeitung, bis eine Grenzlinie (43) zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt (42) und der Neigung (31, 32) und der Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie (43) in Kontakt mit der sich verjüngenden Fläche (65) des zweiten Glättungsdrückers (15) und der sich verjüngenden Fläche (54) der ersten Nachziehmatrize (14) gelangen.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (19, 20, 21), das in dem Nachformungsschritt verwendet wird, ein Paar von Formwerkzeugen (19, 20) umfasst, die eine Oberflächengestalt mit einer virtuell gewölbten Fläche aufweisen, die sich von der gewölbten Schulterfläche (31) erstreckt, und das ferner gekennzeichnet ist durch einen Schritt zum Formen des gesamten Schulterabschnitts (3) zu einer kuppelförmigen, glatten, gewölbten Fläche, die zu der gewölbten Schulterfläche (31) führt, indem der größte Teil des Schulterabschnitts (31, 32, 33) zwischen den paarweisen Formwerkzeugen (19, 20) eingespannt wird, um diesen zu drücken und zu dehnen.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (201; 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (242, 342) umfasst: Einen Schritt zum Nachziehen des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (242, 342), in dem der Bodeneckenabschnitt des gezogenen, im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (242, 342) geglättet wird, indem ein dritter Glättungsdrücker (215; 315), der an seinem Führungsendabschnitt eine Neigung (265; 365) mit einem im Wesentlichen geraden Längsquerschnitt aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche (231; 331) führt, eine zweite Nachziehmatrize (214; 314), die an ihrem der Neigung des dritten Glättungsdrückers (215; 315) gegenüberliegenden Abschnitt eine Neigung (254; 354) besitzt, die eine Gestalt eines im wesentlichen geraden Längsquerschnitts aufweist, der eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt einer virtuellen, gewölbten Fläche bildet, die zu der gewölbten Schulterfläche (231; 331) führt, und an ihrem Abschnitt auf der Führungsendseite von der Neigung eine konvexe, gewölbte Fläche (255; 355) mit einem bogenförmigen Längsquerschnitt und einem größeren Durchmesser als ein äußerer Durchmesser der Neigung des dritten Glättungsdrückers (215; 315) besitzt, und ein zweiter Nachziehstempel (216; 316) verwendet wird; und einen Schritt zum Fortsetzen der Ziehbearbeitung bis die Grenzlinie (243; 343) zwischen dem im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt (242; 342) und der Neigung (232, 233; 332, 333) und der Neigungsabschnitt in der Umgebung der Grenzlinie (243; 343) in Kontakt mit der Neigung (265; 365) des dritten Glättungsdrückers (215; 315) und der Neigung (254; 354) der zweiten Nachziehmatrize (214; 314) gelangen.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (201; 301) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung (265; 365) des dritten Glättungsdrückers (215; 315) und die Neigung (254; 354) und die konvexe, gewölbte Fläche (255; 355) der zweiten Nachziehmatrize (214; 314), die in dem zweiten oder späteren Schritt verwendet wird, wenn der zweite Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts (242; 342) zweimal oder mehrmals wiederholt wird, einzeln und im Wesentlichen identisch mit der Neigung (265; 365) des zweiten Glättungsdrückers (215; 315) und der Neigung (254; 354) und der konvexen, gewölbten Fläche (255; 355) der ersten Nachziehmatrize (214; 314) sind, die in dem ersten Schritt zum Formen des im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts (242; 342) verwendet werden.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (201; 301) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge (219, 220; 319, 320), die in dem Schulterabschnittnachformungsschritt verwendet werden, umfassen: Ein Paar von Formwerkzeugen (219, 220; 319, 320) , die eine Oberflächengestalt der sich verjüngenden Fläche (291, 294; 391, 394) mit einem geraden Längsquerschnitt aufweisen, der eine Tangente an eine virtuelle, gewölbte Fläche bildet, die von der gewölbten Schulterfläche (231; 331) führt, und einen Stempel (221; 321), der in den im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitt (242; 342) eingeführt wird, und ferner gekennzeichnet ist durch einen Schritt zum Nachformen des größten Teils des Schulterabschnitts (203; 303) zu einer glatten Neigung, die sich zu einer geraden Längsquerschnittgestalt fortsetzt, die in der gewölbten Schulterfläche (231; 331) führt, indem der gesamte Schulterabschnitt (203; 303) zwischen paarweisen Formwerkzeugen (219, 220; 319, 320) eingespannt wird und indem der Bodenabschnitt des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (242; 342) durch den Stempel (221; 321) gedrückt wird, um eine Zugkraft in Richtung des im Durchmesser kleinen, zylindrischen Abschnitts (242; 342) auf den Schulterabschnitt (203; 303) auszuüben, um dadurch den Schulterabschnitt (203; 303) zu drücken und zu dehnen.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Formen einer gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) auf dem Bodeneckenabschnitt der Dose (1; 201; 301) durch Vorformen des Bodeneckenabschnitts, indem ein Stempel mit einer gewölbten Fläche auf dem äußeren Umfang seines Führungsendabschnitts verwendet wird, nachdem die mit einem Boden versehene, zylindrische Dose (103) durch die Ziehbearbeitung und die Dünnungsbearbeitung geformt wurde und bevor die Bodenseite der Dose (1; 201; 301) gezogen wird.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Schulterfläche (31; 231; 331) in dem letzten Formungsschritt der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose (103) auf dem Bodenekkenabschnitt der Dose vorgeformt wird, indem ein Stempel mit einer gewölbten Fläche an dem äußeren Umfang seines Führungsendabschnitts als der Stempel verwendet wird, der in dem Endbearbeitungsschritt zum Formen der mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose (103) verwendet wird, deren Bauchwand durch die Ziehbearbeitung und durch die Dünnungsbearbeitung dünner als deren Bodenwand ausgebildet wird.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech ein Blech (100) umfasst, dass durch Aufbringen einer thermoplastischen Harzschicht auf ein Blech aus einer Aluminiumlegierung im Voraus gebildet wird.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech ein Blech (100) umfasst, das durch Aufbringen einer thermoplastischen Harzschicht auf ein oberflächenbehandeltes Stahlblech im Voraus gebildet wird.
Verfahren zum Herstellen einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einem Boden versehene Dose (103) so gedünnt wird, dass eine Dicke einer Seitenwand in der Umgebung ihres Bodens geringer als eine Dicke des Blechs (100) vor der Formgebung ist, jedoch 60% oder mehr der Dicke des Blechs beträgt.
Formwerkzeug zum Verwenden bei der Herstellung einer flaschenförmigen Dose (1; 201; 301), die aus einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Dose (103) aus einem Blech (100) und mit einem Bodeneckenabschnitt, der zu einer bogenförmigen, gewölbten Schulterfläche (31; 231; 313) geformt ist, hergestellt wird, indem eine Bodenseite der Dose so bearbeitet wird, dass ein Schulterabschnitt (3; 203; 303) mit einer Neigung und ein im Durchmesser kleiner, zylindrischer Abschnitt (4; 204; 304) einteilig ausgebildet werden, gekennzeichnet durch: – eine Ziehmatrize (11; 211; 311), deren Führungsendabschnitt eine innere Fläche mit einer Gestalt aufweist, die identisch zu einer bogenförmigen, gewölbten Schulterflächen- (31; 231; 331) Gestalt einer äußeren Fläche des Schulterabschnitts (3; 203; 303) ist und dazu geeignet ist, in Kontakt mit der äußeren Fläche des Schulterabschnitts (3; 203; 303) gebracht zu werden; – einen ersten Glättungsdrücker (12; 212; 312), dessen Führungsendabschnitt eine äußere Fläche mit einer Gestalt aufweist, die identisch mit einer bogenförmigen, gewölbten Schulterflächen- (31; 231; 331) Gestalt einer inneren Fläche des Schulterabschnitts (3; 203; 303) ist und dazu geeignet ist, in Kontakt mit der inneren Fläche des Schulterabschnitts (3; 203; 303) gebracht zu werden; – einen Ziehstempel (13; 213; 313) zum Drücken des Dosenbodens (41) an einem Abschnitt, der näher bei der Mittenseite des Bodeneckenabschnitts liegt, welcher durch die Ziehmatrize (11; 211; 311) und den ersten Glättungsdrücker (12; 212; 312) festgespannt wird, relativ von der inneren Fläche zu der äußeren Fläche, um einen im Durchmesser kleinen, mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitt (42; 242; 342) zu formen; – einen zweiten Glättungsdrücker (15; 215; 315), der an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche (65; 265; 365) aufweist, deren Längsquerschnitt im Wesentlichen gerade ist und eine Tangente an einen bogenförmigen Abschnitt der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) des Schulterabschnitts (3; 203; 303) bildet; – eine Nachziehmatrize (14; 214; 314), die wenigstens an einem Abschnitt, der der sich verjüngenden Fläche (65; 265; 365) des zweiten Glättungsdrückers (15; 215; 315) gegenüberliegt, eine solche sich verjüngende Fläche (54; 254; 354) aufweist, deren Längsquerschnitt gerade ist und eine Tangente an einen bogenförmigen Abschnitt der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) des Schulterabschnitts (3; 203; 303) bildet, und die einen größeren äußeren Durchmesser als die sich verjün gende Fläche des zweiten Glättungsdrückers (15; 215; 315) aufweist; – einen Nachziehstempel (16; 216; 316) zum Formen des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts zu einem im Durchmesser kleineren, zylindrischen Abschnitt (42; 242; 342) durch Drücken des mit einem Boden versehenen, zylindrischen Abschnitts (42; 242; 342) relativ von seiner inneren Seite zu seiner äußeren Seite in axialer Richtung, wobei der Eckenabschnitt des Dosenbodens durch den zweiten Glättungsdrücker (15; 215; 315) und die zweite Nachziehmatrize (14; 214; 314) geglättet wird; dadurch gekennzeichnet, dass: – das Formungswerkzeug einen weiteren Drücker (20; 220; 320), eine weitere Matrize (19; 219; 319) und einen weiteren Stempel (21; 221; 321) umfasst, wobei der Drücker (20; 220; 320) bzw. die Matrize (19; 219; 319) an ihrem Führungsendabchnitt eine Oberflächengestalt aufweisen, die der endgültigen Gestalt des Schulterabschnitts entspricht, der glatt zu der gewölbten Schulterfläche (31; 231; 331) führt.
Formwerkzeug gemäß Anspruch 12, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, dass der Führungsendabschnitt des Drückers (12) bzw. der Matrize (19), die das Formwerkzeug bilden, eine kuppelförmige, gewölbte Fläche aufweist.
Formwerkzeug gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: – der zweite Glättungsdrücker (215; 315) an seinem Führungsendabschnitt eine sich verjüngende Fläche (265; 365) aufweist, deren Längsquerschnitt gerade ist und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt der gewölbten Schulterfläche (231; 331) bildet; – die zweite Nachziehmatrize (214; 314) wenigstens an einem der sich verjüngenden Fläche (265; 365) des zweiten Glättungsdrückers (215; 315) gegenüberliegenden Abschnitt eine solche sich verjüngende Fläche (254; 354) aufweist, deren Längsquerschnitt gerade ist und eine Tangente an einen bogenförmigen Längsquerschnitt der gewölbten Schulterfläche (231; 331) bildet, und an seinem Abschnitt auf der Führungsendseite der sich verjüngenden Fläche (254; 354) einen konvexen, gewölbten Flächenabschnitt (255; 355) aufweist; und – der Drücker (220; 320) und die Matrize (219; 319), die das Formwerkzeug bilden, jeweils an ihrem Führungsendabschnitt eine konisch-kegelstumpfförmige, sich verjüngende Fläche aufweisen.