Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Aufweiten und Formen von Dosenrümpfen, bei dem ein dornartiges Formwerkzeug in einen Dosenrumpf eingeführt und gegen ein Gegenwerkzeug bewegt wird.

Eine derartige Vorrichtung sowie deren Verwendung sind in der DE 100 40 173 A1 beschrieben. Diese Vorrichtung besitzt einen harten und massigen, aus Stahl oder irgendeinem anderen härte- ren Material bestehenden Formungsblock zylinderartigen Quer- schnittes, der entlang des größten Teiles seiner Höhe einen dem Innendurchmesser des bereits aufgeweiteten Dosenkörpers entsprechenden größeren Durchmessers und an seinem oberen Teil einen konischen Abschnitt aufweist. Über diesem konischen Abschnitt ist ein kurzer Abschnitt verringerten Durchmessers angeordnet, der dem Innendurchmesser des aufzuweitenden Dosen- körpers entspricht. Der Formungsblock soll derart ausgelegt sein, daß der unter Druck und anpaßbar an dem aufzuweitenden Dosenkörper angesetzt werden oder ihn aufnehmen kann. Der Formungsblock kann ferner an seinem unteren Ende sein Werkzeug zur Bildung eines Flansches in Form einer Stahlscheibe besitzen, die an ihrer oberen Seite mit einer ringförmigen Nut rinnenförmigen Querschnittes versehen ist, die von dem unteren Ende des zylindrischen Dosenkörpers während des Aufweitens und Formens erreicht und in Eingriff genommen werden kann. Das Gegenwerkzeug wird nach der DE 100 40 173 AI zur Formung eines Flansches an dem oberen Teil einer Dose verwendet und besteht ebenfalls aus einer Stahlscheibe, die an ihrer unteren, dem Formungsblock zugewandten Seite mit einer ringförmigen Nut rinnenförmigen Querschnittes versehen ist und einen kleinen ringförmigen und vorspringenden Abschnitt aufweist, der dem Innenumfang der Nut umgibt. Der vorspringende Abschnitt ist durch Ineingriffnahme anpaßbar an dem oberen Ende des den Vor- gang des Aufweitens und Formens zu unterziehenden Dosenkörpers gehalten. Indem der Formungsblock in einen vorgefertigten Dosenrumpf eingeführt wird, formt sich der Dosenkörper an der äußeren Oberfläche des Formungsblockes an, wobei der Dosenkör- perdurchmesser vergrößert wird und in einem einzigen Bearbei- tungsschritt ein sogenannter"Neck-in"gebildet wird. Die erwähnten Nuten der beiden Stahlscheiben weiten die jeweiligen Dosenzargenendflächen geringfügig auf. Die Dosenrumpfform ent- spricht somit nach dem erfolgten vollständigen Vortrieb des Formkörpers dessen Außenmantelkontur, d. h., der Dosenrumpf ist bis auf einen geringfügigen oberen Bereich, dem Neck-in- Bereich, zylinderförmig.

Um sich von Wettbewerbern abzusetzen, werden von den Abfüllbe- trieben zunehmend individuell geformte Dosen verlangt. Das zur Zeit gängigste Verfahren zum Formen von Zylinderrümpfen ist das mechanische Expandieren oder Spreizen. Ein hierzu geeigne- tes Werkzeug besteht aus einer Vielzahl von im Kreis angeord- neten Segmenten, die auf der Außenseite das gewünschte Form- profil tragen. Führt man das Werkzeug in den geschweißten Zylinder ein und bewegt man mittels eines Konus im Inneren des Werkzeuges die Formsegmente radial nach außen, so weiten und formen diese den Zylinderrumpf. Der Nachteil bei diesem Ver- fahren liegt darin, daß der Zylinderrumpf vieleckig wird und daß das Zylinderrumpfmaterial lokal stark gestreckt wird, die Zargenverkürzung über den Umfang ungleichmäßig ist und die Aufweitung nicht bis zum Zargenende durchgeführt werden kann, weil dann kein ausreichender präziser Bördel mehr entsteht.

Andere Verfahren arbeiten mit einer formgebenden Hohlmatrize, in die die Zarge hineingeformt wird. Als Druckmedium dient hochkomprimierte Luft oder ein Wasserstrahl. Allerdings sind solche Verfahren teuer, langsam und unflexibel.

Das Einprägen von Formgestaltungen kann auch mit dem sogenann- ten Spin-flow Shapen durchgeführt werden, bei dem es sich um ein Roll-Drück-Verfahren handelt, bei dem nicht aufgeweitet, sondern der Durchmesser der Schweißzarge an der Formgebungs- stelle reduziert wird. Mit diesem Verfahren können jedoch nur einfache rotationssymmetrische Formen erzeugt werden.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik ist es Auf- gabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem preiswert, flexibel und mit schneller Umstellmöglichkeit gewünschte Dosenrumpfformen, einschließlich nicht rotations- symmetrischer Formen herstellbar sind. Die hierzu verwendeten Maschinenteile sollen möglichst robust sein und Umformungen bis zum Zargenende ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung nach Anspruch 1 bzw.

7 sowie durch das Verfahren nach Anspruch 9 gelöst.

Erfindungsgemäß wird die fertiggestellte Zarge, der Dosen- rumpf, mit einem Durchmesser hergestellt, der kleiner oder gleich dem kleinsten gewünschten Durchmesser des Fertigteiles ist. Im Unterschied zum Stand der Technik wird jedoch nach einer ersten Ausführungsvariante mit zwei dornartigen Form- werkzeugen gearbeitet, die auf den gegenüberliegenden Seiten her in die Dosenzarge eingeführt werden und die Dosenzarge durch Aufweitung und Formgebung umformen, bis die jeweiligen Stirnseiten der dornartigen Formwerkzeuge zur Endlage kommen.

Die Querschnittsprofile der beiden dornartigen Formwerkzeuge haben zumindest an ihrem Ende in Teilbereichen einen von der Dosenlängsachse geringeren Abstand als die von dem Dornende weiter abliegenden entsprechenden Teilbereiche. Dies können dornendseitig konische oder tangential ineinander übergehende Verrundungen oder eine Kombination aus beiden, aber auch außenmantelseitig unrunde Querschnittsprofile oder eine Kombi- nation aus beiden sein. Die Dornenden besitzen einen maximalen Durchmesser, der kleiner, gleich oder geringfügig größer als der Durchmesser des aufzuweitenden Dosenrumpfes ist. Insbeson- dere kann die Querschnittsform zum Dornende hin zumindest über einen teilaxialen Bereich verjüngend ausgebildet sein. Die Dornstirnflächen können entweder senkrecht zur Dornlängsachse, schrägwinkelig, wellenförmig oder anderweitig beliebig geformt zur Dornlängsachse angeordnet bzw. ausgebildet sein. Letzteres läßt auch Einschnürungen an der Dosenzarge ausformen, die schrägwinkelig, wellenförmig oder anderweitig beliebig geformt zur Zargenlängsachse liegen.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren unter Verwendung der dornartigen beschriebenen Formwerkzeuge.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie Vorteile werden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine schematische Abbildung zweier dornartiger Formwerkzeuge, die durch Öffnungen von Abstrei- fern gegeneinander bewegbar sind, dargestellt in der Ausgangsstellung vor der Zargenverfor- mung, Fig. 2 eine entsprechende Anordnung gemäß Fig. 1 mit über einen Teilhub aufeinander zu bewegten Dosenformwerkzeugen und Fig. 3 die Endstellung der Formwerkzeuge, in der das Dosenrumpfprofil fertiggestellt ist, Fig. 4 eine Seitenansicht des mit einem Werkzeug nach Fig. 1 bis 3 hergestellten Zargen-Profiles und Fig. 5 bis 9 jeweilige Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Dosenzarge, sowie Fig. 10 eine differenzaufgeweitete, stapelbare Zarge mit einem rotationssymmetrischen Dekorations- Shape.

Wie bereits erwähnt, wird die Zarge auf den kleinsten Durch- messer des Shapeprofiles oder etwas kleiner geschweißt und dann durch beidseitiges bzw. in Sonderfällen einseitiges Ein- schieben eines Formwerkzeuges auf den Enddurchmesser außerhalb des Shapeprofiles gebracht. Die Ausgestaltung der Dornenden und des Dorns bestimmt das Shapeprofil und die Mantelgeome- trie. Falls je nach gewünschter Shapeform das jeweilige Dorn- ende etwas größer oder gleich dem Innendurchmesser der geschweißten Zarge ist, sollte das Dosenende in einem vorgela- gerten Umformschritt leicht konifiziert werden, damit der Dorn automatisch eingeführt werden kann.

Wie in Fig. 1 ersichtlich, dienen zwei dornartige Formwerk- zeuge 1 und 2, die durch eine Öffnung von sich im Abstand gegenüberliegenden Abstreifern 3 und 4 durchführbar sind, als Formwerkzeuge für die Dosenzarge 5, deren Enden leicht konisch aufgebogen sind, so daß die Dornenden der Formwerkzeuge 1 und 2 leicht eingeführt werden können. Die offene Zarge 5 wird mittels nicht dargestellter Fördermittel in nach dem Stand der Technik bekannter Weise zwischen den Abstreifern 3 und 4 ange- ordnet und zur Werkzeuglängsachse 6, die gleichzeitig Zargen- längsachse ist, positioniert. In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand befinden sich die dornartigen Formwerkzeuge 1 und 2 in der jeweils oberen bzw. unteren Totlage.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, werden in Richtung der Pfeile 7 bzw. 8 die Formwerkzeuge 1 und 2 aufeinander zu bewegt, wobei sie die Dosenzarge 5 aufweiten, bis der in Fig. 3 dargestellte Endzustand erreicht ist. Das Profil der Formwerkzeuge hat sich in entsprechender Weise auf die Dosenzarge 5 abgeformt, die in ihrem unteren Drittel eine kehlartige Einschnürung 9 besitzt, die durch die sich verjüngenden Profile der Enden der dornar- tigen Formwerkzeuge bestimmt ist. Die Stirnseiten der Form- werkzeuge kommen in dem in Fig. 3 dargestellten Endzustand zur Plananlage. Nach der Umformung der Dosenzarge 5 können die Formwerkzeuge 1 und 2 wieder zurückgezogen werden, wobei die geformte Zarge zwischen den Abstreifern 3 und 4 verbleibt und anschließend mit nach dem Stand der Technik bekannten Trans- portmitteln abgefördert werden kann. Bereits anhand der Fig. 1 bis 3 ist zu erkennen, daß nicht nur das Profilende der Form- werkzeuge, sondern die gesamte Oberflächenkontur an der Zarge 5 abgebildet wird, so daß nicht nur glatte runde Formen entsprechend Fig. 4 oder 5, sondern auch unrunde Formen ent- sprechend Fig. 6 und 7 sowohl im Shapebereich als auch im Man- telbereich oder längsprofilierte Formen entsprechend Fig. 8 oder auch Dosenformen nach Fig. 9 bzw. Kombinationen aus den vorgenannten Formen hergestellt werden können.

Fig. 5 zeigt eine aufgeweitete Zarge 10 mit einem Shape als Schutzsicke 11, die dadurch geformt werden kann, daß das von unten eingeführte Formwerkzeug nahezu bis zum anderen Ende der Zargenöffnung geführt wird und das dornartige Formwerkzeug als Gegenwerkzeug entsprechend kürzer ausgebildet ist. Auch in diesem Fall sind die schließlich zur Anlage kommenden Stirn- flächen der aufeinander zu bewegten dornartigen Formwerkzeuge senkrecht zur Längsachse 6 ausgerichtet.

In Fig. 6 ist eine aufgeweitete Zarge 12 mit einem asymmetri- schen wellenförmigen Dekorations-Shape dargestellt. Die Ein- schnürung 13 liegt als Ringprofil nicht orthogonal zu der Längsachse 6, sondern schrägwinkelig bzw. sie ist wellenför- mig. Dies wird erreicht, indem zwei dornartige Formwerkzeuge mit korrespondierend ausgebildeten Dornenden verwendet werden, deren Stirnfläche in einer schrägwinkelig bzw. wellenförmig zur Längsachse 6 liegenden Ebene bzw. einer schrägwinkelig liegenden, ggf. geschwungenen Fläche angeordnet sind. Da mit den erfindungsgemäßen Formwerkzeugen lediglich Aufweitungen in die Dosenzarge einprägbar sind, also keine Hinterschneidungen, sind die konisch sich verjüngenden Dornenden entsprechend der gewünschten Formgestaltung der Einschnürung und deren Lage auszubilden.

Die in Fig. 7 abgebildete Zarge 14 ist ebenfalls asymmetrisch ausgebildet und besitzt zwei nicht lineare Bereiche 15 und 16, in denen sie sich zu einem kleineren Durchmesser verjüngt, der im dazwischenliegenden Bereich 17 über ein bestimmtes durch die Dornendengestaltung vorgegebenes Längenmaß konstant ist.

Generell kann der Shape in Form und Lage dem Druckbild ange- paßt sein.

Anhand der Dosenzarge 18 in Fig. 8 sind Kombinationen aus einem rotationssymmetrischen Dekorations-Shape und Längsprofi- len 19 zu erkennen, die durch den Formwerkzeugaußenmantel bestimmt werden. Zur Herstellung dieser Dosenzarge können zwei dornartige Formwerkzeuge verwendet werden, deren Stirnflächen innerhalb der Dosenzarge in der Ebene 20 zur Verformungs-End- lage kommen. Neben der Einschnürung 21 kann auch durch ent- sprechende Ausgestaltung des von unten eingeführten Formwerk- zeuges ein durchmesservergrößerter unterer Absatz 22 geschaf- fen sein, der den gleichen oder einen anderen Durchmesser wie der obere zylindrische Absatz 23 der Zarge sein kann.

Die Dosenzarge 24 besitzt einen Außenmantel, der bis auf geringe obere und untere Teilbereiche 25,26 mit einer Zylin- derform jeweils bis zur Ebene 27 reichend, sich verjüngend verläuft, d. h., das Dosenmantelaußenprofil ist weitgehend konkav ausgebildet.

Fig. 10 zeigt, daß zwei Dosenzargen 5 gemäß Fig. 4 auch sta- pelbar sind ; Entsprechendes gilt auch für die übrigen Dosen- zargen.

Das vorbeschriebene Dornaufweitverfahren weist im Vergleich zu dem nach dem Stand der Technik bekannten Spreizen und anderen Verfahren folgende Vorteile auf : Die aufgeweitete Zarge ist bei entsprechender Dornausführung - abgesehen von eingeformten Längsprofilen-kreisrund und nicht zwingend vieleckig.

Darüber hinaus ist die Dehnung des Bleches über den Umfang gleichmäßig, wodurch eine größere Aufweitung bei gleicher Blechdehnung möglich ist. Es treten keine markanten Höhen- schwankungen auf. Die Umformbarkeit ist bis zum Zargenende möglich.

Weiterhin entsteht eine wünschenswert gleichmäßige Blech- dickenreduzierung im zylindrischen Teil, während in dem bela- stungsgefährdeten Shapebereich noch die Originalblechdicke erhalten bleibt.

Die verwendeten Formwerkzeuge sind einfach, robust und leicht in bestehenden Anlagen nachzurüsten bzw. auszutauschen, wenn geänderte Shapeformen gewünscht werden.

Die in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 bis 10 darge- stellten Shapegestaltungen lassen sich beliebig variieren, wobei Verformungsgrenzen gering sind, abgesehen von der gene- rellen Eignung des Bleches und des Lackes. Wie bereits erwähnt, können lediglich Hinterschnittformen nicht erzeugt werden.