EP0012403A1 - Method and device for manufacturing a cooking-pot - Google Patents

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EP0012403A1
EP0012403A1 EP79105017A EP79105017A EP0012403A1 EP 0012403 A1 EP0012403 A1 EP 0012403A1 EP 79105017 A EP79105017 A EP 79105017A EP 79105017 A EP79105017 A EP 79105017A EP 0012403 A1 EP0012403 A1 EP 0012403A1
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EP
European Patent Office
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balls
vessel
molded part
jacket
edge
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EP79105017A
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EP0012403B1 (en
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Karl Fischer
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Individual
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/18—Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like
    • B21D51/22—Making hollow objects characterised by the use of the objects vessels, e.g. tubs, vats, tanks, sinks, or the like pots, e.g. for cooking

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for producing a vessel, with an essentially cylindrical jacket which merges at the bottom into a bottom formed integrally with it.
  • a method has become known from US Pat. No. 3,556,032 with which a very thin-walled can with a curved base is produced by a rolling process.
  • an arrangement of four balls is used, two of which lie opposite each other and are cushioned in the radial direction.
  • the balls are in spherical caps; so that they do not rotate in the circumferential direction when the rolling process is initiated by rotating a central die with simultaneous axial movement of the rolling tool.
  • the floor is also processed using a rolling tool that is guided around the edges between the floor and the casing. In this area the wall thickness is somewhat larger than in the rest of the jacket.
  • DE-PS 879 797, DE-OS 24 53 374 and CH-PS 297 494 have made the deep-drawing of such vessels known.
  • the upper edge of the jacket can be flanged by a rolling process.
  • the object of the invention is to provide an improved method and an apparatus with which a cooking vessel with a flat bottom can be produced with simple manufacture and with a minimum of post-processing.
  • This object is achieved according to the invention in that the deformation of the stainless steel vessel serving as a flat-bottomed cooking vessel is effected by a large number (more than four) of balls which are themselves rotatable but are held immovably in the radial direction.
  • the device suitable for solving the task which has a molded part with essentially cylindrical shaped surfaces and an associated rolling tool with balls, which are rotatable and axially movable relative to one another, is characterized in that the rolling tool consists of a rigid outer ring with a circumferential groove consists in which a large number (more than four balls) balls are arranged all around and rotatable about themselves.
  • the jacket which is much thinner than the blank and thus the base, is preferably produced in one operation without intermediate heat treatment.
  • a particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that the bottom of the vessel is kept flat and level in that in the region of the jacket adjoining the bottom, before the roll-stretching of the jacket, a part of the material forming the jacket by means of the balls is deformed radially inwards, preferably into a cavity formed between the molded part and the blank. There is therefore a cavity between the blank and the molded part in the section adjacent to the base. If the rolling process now begins from the bottom side, the full radial rolling pressure is not immediately applied, which could expose the bottom to a compression and thus to a bulge outwards. Rather, a radially inward deformation into the cavity is first possible, and then the roll stretching only begins with the full degree of stretching.
  • FIG. 1 shows a molded part 11 in the form of an essentially cylindrical stamp which can be driven in rotation by a molding machine 12.
  • the lateral surface of the molded part 11 forms a molded surface which consists of a cylindrical section 13 and a slightly conical section 14 in the region of the end face 15 of the molded part.
  • the molded part 11 consists of a very hard material and the molded surfaces 13, 14 are highly polished and possibly hard chrome-plated.
  • a cup-shaped blank 15 can be pushed onto the molded part 11, which is made from a disc made of stainless steel and is preferably 2 to 4 mm thick.
  • the inner diameter of the cylindrical jacket 16 of the blank corresponds to the outer diameter of the cylindrical shaped surface section 13 and extends into it. Between the inner surface and the conical shape Section 14 thus creates a cavity 17.
  • the flat bottom 18 of the blank 15 produced from a plate by a drawing or stamping process lies against the flat end face 45 of the molded part 11.
  • the jacket 16 has almost the same wall thickness as the bottom 18.
  • Figure 2 shows the rolling process with which the shell 16 of the blank is considerably reduced in wall thickness, so that a saucepan with a high, thin-walled shell 19 is formed from the flat bowl.
  • a rolling tool 20 is used for rolling, which resembles a heavy ball bearing, which is pushed onto the blank on the molded part 11 from the bottom without rotation and simultaneous axial feed without an inner ring.
  • the outer ring 21 which is mounted in a pressure ring 22 of the molding machine 12 and can be moved axially over the molding and back again by a feed device 23, which is symbolized as a hydraulic cylinder but can also work mechanically.
  • the outer ring 21 has on its inside a circumferential groove 24 which is somewhat wider than it would correspond to the balls 25 running therein.
  • the side faces of the groove are formed by roundings 26, 27 corresponding to the balls in the radius of curvature.
  • the connecting surface 28 between the roundings 26, 27 runs so obliquely (at an angle ⁇ ) that the groove is narrower in the region located at the rear in the feed direction 29 (in the rounding 26) than in the rounding 27.
  • a large number of balls 25 (for example 15) are provided, which are guided by a cage 30.
  • the groove 24 is particularly deep, in particular in the area of the rounding 26 loaded during the rolling process, and extends as far as the cage 30 permits into the central area of the balls.
  • the boundary wall in the region of the rounding 27 does not have to be as deep.
  • the slope of the connecting surface 28 is exaggerated for clarity. It is sufficient if the ball in the groove 24 has some axial play and can move outwards by a few tenths of a millimeter. The transition could also be staged.
  • the rolling process takes place as follows:
  • the rolling tool 20 in FIG. 1 is moved from below to the blank rotating with the molded part 11, then the balls 25 touch the edge 31 between the jacket 16 and the bottom 18 in the manner shown in dash-dotted lines Figure 2 (working position) is substantially smaller than the outer diameter of the blank jacket 16, but thicker than the cylindrical shaped surface section 13 by the thickness of the vessel jacket 19.
  • the jacket material lying in the area of the edge 31 is essentially the first pressed radially inward into the cavity 17, so that in this area the forces exerted by the rolling tool are still considerably lower than during the further rolling process. In particular, there is no substantial immersion of the bottom 18 so that it remains level. Surprisingly, the bending forces in the area of the edge 31 also do not cause the floor to bulge.
  • the material stretching produced by the rolling process becomes ever stronger and the material "flows" upwards in front of the rolling tool. It is deformed or reshaped, receives great strength and toughness and a compacted, crack-free and bare surface that normally does not need to be polished anymore.
  • the balls rotate around themselves and the molded part rotates in the groove in a rolling motion . Due to the very large number of balls, which preferably have an odd number, so that each ball is in "Three-point support" on two opposite supports, together with a relatively high peripheral speed of the molded part 11, which rotates with respect to the non-rotatable outer ring 21 of the rolling tool, this surface finishing is achieved simultaneously with the roll-stretching process. It is also possible to rotate the rolling tool and / or to move the molded part axially.
  • the vessel 32 is completed, i.e. the jacket 19 rolled out to its full height.
  • the rolling process is stopped somewhat below the upper edge of the vessel 33, so that the full thickness of the material of the blank, possibly increased by a bead running in front of the rolling tool, remains there and forms an edge reinforcement 34 with a rolled fillet 35.
  • the finished vessel (FIG. 5) can be reshaped on the inner edge of the upper edge by means of a rolling tool 36 or by machining in order to create a pouring edge. It is also possible, according to the variant according to FIG. 6, to provide the molded part 11 'with an outwardly rounded fillet 37 which adjoins the cylindrical shaped surface 13' and which forms an inner rounding of the edge bead 34 'during the rolling process.
  • the rolling process should preferably be switched off depending on the feed force in order to avoid excessive forces at the end of the rolling process, if the residual material contained in the bead 34 'is of different sizes due to material tolerances.
  • FIGS. 2 and 5 in particular also show the shape of the jacket region 39 adjoining the bottom, which is formed when the mold surface section 14 is conical. Normally, the cavity 17 is not completely filled by the material, so that a narrow cylindrical section 40 and then a conical section 41 adjoin the bottom 18 over a radius.
  • the shaped surface section 14 does not necessarily have to be conical. It could also have a curved or slightly offset shape.
  • the vessel used as a saucepan only has to be provided with handles afterwards and can also be used without reworking the bottom. Because of its flatness, the relatively thick base 18 transfers the heat from a flat electric hotplate to the inside of the vessel and ensures an even heat distribution. Due to the one-piece design without the use of composite versions, the flatness is maintained even under different heating conditions. Typical Dimensions are:
  • Thickness of the bottom and section 40 2 to 3.5 mm
  • the jacket runs with its continuously cylindrical outer surface close to the edge 31 'between the bottom and jacket 19 and then merges with a bend into a soft curve to the bottom.
  • the material can preferably be a chromium steel with a chromium content of 14 to 18, preferably 16%.
  • the thickness of the jacket 19 is between a third and a sixth of the base thickness.

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Abstract

Zur Herstellung eines Kochgefäßes (32) mit einem ebenen dickwandigen Boden (18) und einem wesentlich dünneren Mantel (19) wird ein napfförmiger Rohling in auf einem im wesentlichen zylindrischen, drehbaren Formteil (11) durch einen Rollvorgang in dem Manteibereich (19) umgeformt. Das Rollwerkzeug (20) besteht aus einem starren Außenring (21) und zahlreichen in einer Rille (24) umlaufenden frei drehbaren Kugeln (25). Im bodennahen Bereich (14) des Formteils (11) ist dieses abgeschrägt, so daß ein Hohlraum (17) entsteht, in den sich das Material im bodennahen Bereich hineinverformen kann.To produce a cooking vessel (32) with a flat, thick-walled base (18) and a substantially thinner jacket (19), a bowl-shaped blank is formed into a substantially cylindrical, rotatable molded part (11) by a rolling process in the jacket area (19). The rolling tool (20) consists of a rigid outer ring (21) and numerous freely rotatable balls (25) rotating in a groove (24). In the region (14) of the molded part (11) near the bottom, the molded part (11) is chamfered, so that a cavity (17) is formed, into which the material in the region near the bottom can deform.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Gefäßes, mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht.The invention relates to a method and a device for producing a vessel, with an essentially cylindrical jacket which merges at the bottom into a bottom formed integrally with it.

Aus der US-PS 3 556 032 ist ein Verfahren bekannt geworden, mit dem eine sehr dünnwandige Dose mit einem gewölbten Boden durch einen Rollvorgang hergestellt wird. Dazu wird eine Anordnung von vier Kugeln verwendet, von denen sich zwei jeweils gegenüberliegen und in radialer Richtung abgefedert sind. Die Kugeln liegen in Kugelkalotten; so daß sie sich in Umfangsrichtung nicht mitdrehen, wenn der Rollvorgang durch Drehung eines mittleren Formstempels unter gleichzeitiger Axialbewegung des Rollwerkzeuges eingeleitet wird. Der Boden wird ebenfalls durch ein Rollwerkzeug bearbeitet, das um die Kanten zwischen Boden und Mantel herumgeführt wird. In diesem Bereich ist die Wandstärke etwas größer als im übrigen Teil des Mantels. Mit diesem Verfahren und Vorrichtung ist es nicht möglich,Kochgefäße mit einem dickwandigen und vor allem absolut ebenen Boden auch aus sehr harten Merkstoffen,wie rostfreiem Stahl,herzustellen.A method has become known from US Pat. No. 3,556,032 with which a very thin-walled can with a curved base is produced by a rolling process. For this purpose, an arrangement of four balls is used, two of which lie opposite each other and are cushioned in the radial direction. The balls are in spherical caps; so that they do not rotate in the circumferential direction when the rolling process is initiated by rotating a central die with simultaneous axial movement of the rolling tool. The floor is also processed using a rolling tool that is guided around the edges between the floor and the casing. In this area the wall thickness is somewhat larger than in the rest of the jacket. With this procedure and device, it is not possible to produce cooking vessels with a thick-walled and, above all, absolutely flat base, even from very hard materials, such as stainless steel.

Es sind ferner Verfahren zur Herstellung von Gefäßen, insbesondere von Kochgefäßen aus Aluminium,bekannt geworden, bei denen der Mantel durch einen Rollvorgang mittels andrückbarer Walzen geformt und in seiner Wandstärke verringert wird (DE-PS 508 658, US-PS 2 160 975).Processes for the production of vessels, in particular cooking vessels made of aluminum, have also become known, in which the jacket is formed by a rolling process by means of press-on rollers and its wall thickness is reduced (DE-PS 508 658, US Pat. No. 2,160,975).

Aus der DE-PS 879 797, der DE-OS 24 53 374 und der CH-PS 297 494 ist das Tiefziehen derartiger Gefäße bekannt geworden. Nach der DE-OS 16 52 630 kann der obere Rand des Mantels durch einen Rollvorgang umgebördelt werden.DE-PS 879 797, DE-OS 24 53 374 and CH-PS 297 494 have made the deep-drawing of such vessels known. According to DE-OS 16 52 630, the upper edge of the jacket can be flanged by a rolling process.

Alle beschriebenen Verfahren führen nicht zu einwandfreien Ergebnissen. Vor allem ist es bei den meisten Verfahren notwendig, den Boden des Kochtopfes nachzudrehen, weil dieser nicht ausreichend eben ist. Ferner muß meist eine Oberflächenbearbeitung nachgeschaltet werden, insbesondere bei den tiefgezogenen Produkten, um Bearbeitungsspuren zu entfernen. Die Ebenheit des Bodens ist von großer Wichtigkeit für die gute Wärmeübertragung zwischen Elektrokochplatte und Kochgefäß und damit für den Wirkungsgrad des Kochvorganges.All of the described procedures do not lead to perfect results. Above all, in most processes it is necessary to turn the bottom of the saucepan because it is not sufficiently level. Furthermore, surface processing usually has to be carried out afterwards, particularly in the case of deep-drawn products, in order to remove traces of processing. The flatness of the base is of great importance for the good heat transfer between the electric hotplate and the cooking vessel and thus for the efficiency of the cooking process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen bei einfacher Herstellung und mit einem Minimum an Nachbearbeitung ein Kochgefäß mit ebenem Boden hergestellt werden kann.The object of the invention is to provide an improved method and an apparatus with which a cooking vessel with a flat bottom can be produced with simple manufacture and with a minimum of post-processing.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Verformung des als Kochgefäß mit ebenem Boden dienenden Gefäßes aus rostfreiem Stahl durch eine große Anzahl (mehr als vier) Kugeln erfolgt, die selbst drehbar, jedoch in radialer Richtung unbeweglich gehalten werden.This object is achieved according to the invention in that the deformation of the stainless steel vessel serving as a flat-bottomed cooking vessel is effected by a large number (more than four) of balls which are themselves rotatable but are held immovably in the radial direction.

Die zur Lösung der Aufgabe geeignete Vorrichtung, die ein Formteil mit im wesentlichen zylindrischen Formflächen und ein diesem zugeordnetes Rollwerkzeug mit Kugeln aufweist, die relativ zueinander drehbar und axial bewegbar angeordnet sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug aus einem starren Außenring mit einer umlaufenden Rille besteht, in der eine große Anzahl(mehr als vier Kugeln) Kugeln umlaufend und um sich selbst drehbar angeordnet sind.The device suitable for solving the task, which has a molded part with essentially cylindrical shaped surfaces and an associated rolling tool with balls, which are rotatable and axially movable relative to one another, is characterized in that the rolling tool consists of a rigid outer ring with a circumferential groove consists in which a large number (more than four balls) balls are arranged all around and rotatable about themselves.

Die Herstellung des Mantels, der wesentlich dünner ist als der Rohling und damit der Boden, geschieht vorzugsweise in einem Arbeitsgang ohne Zwischen-Wärmebehandlung.The jacket, which is much thinner than the blank and thus the base, is preferably produced in one operation without intermediate heat treatment.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung sieht vor, daß der Boden des Gefäßes dadurch plan und eben erhalten wird, daß im an den Boden angrenzenden Bereich des Mantels vor der Roll-Streckung des Mantels ein Teil des den Mantel bildenden Materials mittels der Kugeln radial nach innen, vorzugsweise in einen zwischen Formteil und Rohling gebildeten Hohlraum hinein, verformt wird. Dabei ist also zwischen dem Rohling und dem Formteil in dem an den Boden angrenzenden Abschnitt ein Hohlraum vorhanden. Wenn nun der Rollvorgang von der Bodenseite her beginnt, wird nicht sofort der volle radiale Rolldruck ausgeübt, der den Boden einer Stauchung und damit einer Ausbeulung nach außen aussetzen könnte. Vielmehr wird zuerst eine radial nach innen gerichtete Verformung in den Hohlraum hinein möglich, und danach setzt die Rollstreckung mit dem vollständigen Streckungsgrad erst ein.A particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that the bottom of the vessel is kept flat and level in that in the region of the jacket adjoining the bottom, before the roll-stretching of the jacket, a part of the material forming the jacket by means of the balls is deformed radially inwards, preferably into a cavity formed between the molded part and the blank. There is therefore a cavity between the blank and the molded part in the section adjacent to the base. If the rolling process now begins from the bottom side, the full radial rolling pressure is not immediately applied, which could expose the bottom to a compression and thus to a bulge outwards. Rather, a radially inward deformation into the cavity is first possible, and then the roll stretching only begins with the full degree of stretching.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der. Zeichnung. Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines Formteils und eines zur Herstellung eines Gefäßes dienenden Rohlings,
  • Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig.1 mit dem Rollwerkzeug während des Rollvorganges,
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rollwerkzeug,
  • Fig. 4 ein Detail des Rollwerkzeuges während seiner Rücklaufbewegung,
  • Fig. 5 ein Teil des fertiggerollten Gefäßes bei einer Nachbearbeitung und
  • Fig. 6 ein Detail einer Variante eines Formwerkzeuges und des darauf gerollten Gefäßes.
Further advantages and features of the invention emerge from the subclaims and the description in connection with the. Drawing. Some embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. Show it:
  • 1 is a partially sectioned side view of a molded part and a blank used to manufacture a vessel,
  • 2 shows a representation corresponding to FIG. 1 with the rolling tool during the rolling process,
  • 3 is a plan view of the rolling tool,
  • 4 shows a detail of the rolling tool during its return movement,
  • Fig. 5 shows a part of the finished rolled vessel during post-processing and
  • Fig. 6 shows a detail of a variant of a mold and the vessel rolled thereon.

Figur 1 zeigt ein Formteil 11 in Form eines im wesentlichen zylindrischen Stempels, der von einer Formmaschine 12 drehend antreibbar ist. Die Mantelfläche des Formteils 11 bildet eine Formfläche, die aus einem zylindrischen Abschnitt 13 und einem leicht konischen Abschnitt 14 im Bereich der Stirnfläche 15 des Formteils besteht. Zur deutlicheren Darstellung ist die Größe und Konizität des kegelstumpfartigen Abschnittes 14 übertrieben dargestellt. Das Formteil 11 besteht aus einem sehr harten Material und die Formflächen 13, 14 sind hochglanzpoliert und ggf. hartverchromt.FIG. 1 shows a molded part 11 in the form of an essentially cylindrical stamp which can be driven in rotation by a molding machine 12. The lateral surface of the molded part 11 forms a molded surface which consists of a cylindrical section 13 and a slightly conical section 14 in the region of the end face 15 of the molded part. For a clearer illustration, the size and taper of the frustoconical section 14 is exaggerated. The molded part 11 consists of a very hard material and the molded surfaces 13, 14 are highly polished and possibly hard chrome-plated.

Auf das Formteil 11 kann ein napfförmiger Rohling 15 geschoben werden, der aus einer Scheibe aus rostfreiem Stahl hergestellt ist und vorzugsweise 2 bis 4 mm dick ist. Der zylindrische Mantel 16 des Rohlings entspricht in seinem Innendurchmesser dem Außendurchmesser des zylindrischen Formflächenabschnittes 13 und reicht bis in diesen hinein. Zwischen der Mantelinnenfläche und dem konischen Formflächenabschnitt 14 entsteht also ein Hohlraum 17. Der ebene Boden18 des durch einen Zieh- oder Prägevorgang aus einer Platte hergestellten Rohlings 15 liegt an der ebenen Stirnfläche 45 des Formteils 11 an. Der Mantel 16 hat nahezu die gleiche Wandstärke wie der Boden 18.A cup-shaped blank 15 can be pushed onto the molded part 11, which is made from a disc made of stainless steel and is preferably 2 to 4 mm thick. The inner diameter of the cylindrical jacket 16 of the blank corresponds to the outer diameter of the cylindrical shaped surface section 13 and extends into it. Between the inner surface and the conical shape Section 14 thus creates a cavity 17. The flat bottom 18 of the blank 15 produced from a plate by a drawing or stamping process lies against the flat end face 45 of the molded part 11. The jacket 16 has almost the same wall thickness as the bottom 18.

Figur 2 zeigt den Rollvorgang, mit dem der Mantel 16 des Rohlings in seiner Wandstärke erheblich verringert wird, so daß aus dem flachen Napf ein Kochtopf mit einem hohen, dünnwandigen Mantel 19 entsteht. Zum Rollen dient ein Rollwerkzeug 20, das Ähnlichkeit mit einem schweren Kugellager hat, das ohne Innenring von der Bodenseite her auf den auf dem Formteil 11 befindlichen Rohling unter Drehung und gleichzeitigem axialen Vorschub aufgeschoben wird.Figure 2 shows the rolling process with which the shell 16 of the blank is considerably reduced in wall thickness, so that a saucepan with a high, thin-walled shell 19 is formed from the flat bowl. A rolling tool 20 is used for rolling, which resembles a heavy ball bearing, which is pushed onto the blank on the molded part 11 from the bottom without rotation and simultaneous axial feed without an inner ring.

Es besitzt einen Außenring 21, der in einem Druckring 22 der Formmaschine 12 montiert ist und von einer Vorschubeinrichtung 23, die als Hydraulikzylinder symbolisiert ist, jedoch auch mechanisch arbeiten kann, axial über das Formteil und wieder zurück verschiebbar ist. Der Außenring 21 hat an seiner Innenseite eine umlaufende Rille 24, die etwas breiter ist, als es den darin laufenden Kugeln 25 entsprechen würde. Die Seitenflächen der Rille sind durch im Krümmungsradius den Kugeln entsprechende Abrundungen 26, 27 gebildet. Die Verbindungsfläche 28 zwischen den Abrundungen 26, 27 verläuft jedoch derart schräg (unter einem Winkel β ), daß die Rille in dem in Vorschubrichtung 29 hinten liegenden Bereich (bei der Abrundung 26) enger ist als bei der Abrundung 27.It has an outer ring 21 which is mounted in a pressure ring 22 of the molding machine 12 and can be moved axially over the molding and back again by a feed device 23, which is symbolized as a hydraulic cylinder but can also work mechanically. The outer ring 21 has on its inside a circumferential groove 24 which is somewhat wider than it would correspond to the balls 25 running therein. The side faces of the groove are formed by roundings 26, 27 corresponding to the balls in the radius of curvature. However, the connecting surface 28 between the roundings 26, 27 runs so obliquely (at an angle β) that the groove is narrower in the region located at the rear in the feed direction 29 (in the rounding 26) than in the rounding 27.

Wie aus Figur 3 hervorgeht, ist eine große Anzahl von Kugeln25 (beispielweise 15) vorgesehen, die von einem Käfig 30 geführt werden. Gegenüber einem normalen Kugellager ist die Rille 24 insbesondere im Bereich der beim Rollvorgang belasteten Abrundung 26 besonders tief und reicht, soweit es der Käfig 30 ermöglicht, bis in den mittleren Bereich der Kugeln. Dagegen muß die Begrenzungswandung im Bereich der Abrundung 27 nicht so tief sein. Die Schräge der Verbindungsfläche 28 ist zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt. Es reicht aus, wenn die Kugel in der Rille 24 etwas axiales Spiel hat und dabei um einige zehntel Millimeter nach außen ausweichen kann. Der übergang könnte auch stufig sein.As can be seen from FIG. 3, a large number of balls 25 (for example 15) are provided, which are guided by a cage 30. Compared to a normal ball bearing, the groove 24 is particularly deep, in particular in the area of the rounding 26 loaded during the rolling process, and extends as far as the cage 30 permits into the central area of the balls. On the other hand the boundary wall in the region of the rounding 27 does not have to be as deep. The slope of the connecting surface 28 is exaggerated for clarity. It is sufficient if the ball in the groove 24 has some axial play and can move outwards by a few tenths of a millimeter. The transition could also be staged.

Der Rollvorgang geht wie folgt vonstatten:The rolling process takes place as follows:

Wenn das Rollwerkzeug 20 in Figur 1 von unten her an den mit dem Formteil 11 drehenden Rohling herangefahren wird, dann berühren die Kugeln 25 in der strichpunktiert dargestellten Weise die Kante 31 zwischen Mantel 16 und Boden 18. Der Innendurchmesser zwischen den Kugeln in ihrer Lage nach Figur 2 (Arbeitsposition) ist wesentlich kleiner als der Außendurchmesser des Rohling-Mantels 16, aber um die Dicke des Gefäßmantels 19 dicker als der zylindrische Formflächenabschnitt 13. Beim Beginn des Rollvorganges wird zuerst dasjenige Mantelmaterial, das im Bereich der Kante 31 liegt, im wesentlichen radial nach innen in den Hohlraum 17 hineingedrückt, so daß in diesem Bereich die von dem Rollwerkzeug aufgebrachten Kräfte noch wesentlich geringer sind als beim weiteren Rollvorgang. Es tritt insbesondere keine wesentlichestauchung des Bodens 18 ein, so daß dieser eben bleibt. Erstaunlicherweise bewirken auch die Biegekräfte im Bereich der Kante 31 keine Aufwölbung des Bodens.If the rolling tool 20 in FIG. 1 is moved from below to the blank rotating with the molded part 11, then the balls 25 touch the edge 31 between the jacket 16 and the bottom 18 in the manner shown in dash-dotted lines Figure 2 (working position) is substantially smaller than the outer diameter of the blank jacket 16, but thicker than the cylindrical shaped surface section 13 by the thickness of the vessel jacket 19. At the start of the rolling process, the jacket material lying in the area of the edge 31 is essentially the first pressed radially inward into the cavity 17, so that in this area the forces exerted by the rolling tool are still considerably lower than during the further rolling process. In particular, there is no substantial immersion of the bottom 18 so that it remains level. Surprisingly, the bending forces in the area of the edge 31 also do not cause the floor to bulge.

Mit zunehmendem Durchmesser des Formteils 11 wird dann die durch den Rollvorgang erzeugte Materialstreckung immer stärker und das Material "fließt" vor dem Rollwerkzeug nach oben. Es wird dabei verformt bzw. umgeformt, erhält eine große Festigkeit und Zähigkeit und eine verdichtete, rißfreie und blanke Oberfläche, die normalerweise nicht mehr poliert zu werden braucht.Die Kugeln laufen unter Drehung um sich selbst und das Formteil in einer Abwälzbewegung in der Rille um. Durch die sehr zahlreichen Kugeln, die vorzugsweise eine ungrade Anzahl haben, so daß sich eine Kugel jeweils in "Dreipunktlagerung" an zwei gegenüberliegenden abstützt, zusammen mit einer relativ großen Umfangsgeschwindigkeit des Formteils 11, das sich gegenüber dem nicht drehbaren Außenring 21 des Rollwerkzeugs dreht, wird diese Oberflächenfeinbearbeitung gleichzeitig mit dem Roll-Streckvorgang erreicht.Es ist auch möglich,das Rollwerkzeug zu drehen und/ oder das Formteil axial zu verschieben.With increasing diameter of the molded part 11, the material stretching produced by the rolling process becomes ever stronger and the material "flows" upwards in front of the rolling tool. It is deformed or reshaped, receives great strength and toughness and a compacted, crack-free and bare surface that normally does not need to be polished anymore. The balls rotate around themselves and the molded part rotates in the groove in a rolling motion . Due to the very large number of balls, which preferably have an odd number, so that each ball is in "Three-point support" on two opposite supports, together with a relatively high peripheral speed of the molded part 11, which rotates with respect to the non-rotatable outer ring 21 of the rolling tool, this surface finishing is achieved simultaneously with the roll-stretching process. It is also possible to rotate the rolling tool and / or to move the molded part axially.

In Figur 4 ist das Gefäß 32 fertiggestellt, d.h. der Mantel 19 zu seiner vollen Höhe ausgerollt. Der Rollvorgang wird etwas unterhalb des oberen Gefäßrandes 33 abgebrochen, so daß dort die volle Stärke des Materials des Rohlings, evtl. durch einen vor dem Rollwerkzeug herlaufenden Wulst noch vergrößert, stehen bleibt und eine Randverstärkung 34 mit einer gerollten Hohlkehle 35 bildet.In Figure 4, the vessel 32 is completed, i.e. the jacket 19 rolled out to its full height. The rolling process is stopped somewhat below the upper edge of the vessel 33, so that the full thickness of the material of the blank, possibly increased by a bead running in front of the rolling tool, remains there and forms an edge reinforcement 34 with a rolled fillet 35.

Aus Figur 4 ist auch zu erkennen, daß beim Zurückziehen des Rollwerkzeuges entgegen der Vorschubrichtung 29 die Kugeln sich axial in der Rille so verschieben, daß ihr radialer Abstand voneinander sich um den Betrag a vergrößert und somit ein Zurückziehen des Rollwerkzeuges ohne stärkeren Kontakt zwischen den Kugeln und dem Mantel 19 möglich ist. Da der Mantel nach dem Rollvorgang etwas elastisch auffedert, was auch sein Abziehen vom Formteil erleichtert, wäre sonst ein Kontakt mit den Kugeln notwendig und das Zurückziehen müßte unter nochmaligem Rollen erfolgen.It can also be seen from FIG. 4 that when the rolling tool is withdrawn counter to the feed direction 29, the balls move axially in the groove in such a way that their radial distance from one another increases by the amount a and thus the rolling tool is withdrawn without stronger contact between the balls and the jacket 19 is possible. Since the jacket springs up somewhat elastically after the rolling process, which also makes it easier to pull it off the molded part, contact with the balls would otherwise be necessary and the pulling back would have to be done by rolling again.

Das fertige Gefäß (Fig.5) kann an der Innenkante des oberen Randes durch ein Rollwerkzeug 36 oder durch spanabhebende Bearbeitung nachgeformt werden, um einen Ausgußrand zu schaffen. Es ist auch möglich, gemäß der Variante nach Fig.6 das Formteil 11' mit einer an die zylindrische Formfläche 13' anschließenden, nach außen gerichteten Ausrundung 37 zu versehen, die beim Rollvorgang eine Innenrundung des Randwulstes34' ausformt. Hierbei müßte der Rollvorgang vorzugsweise in Abhängigkeit von der Vorschubkraft abgeschaltet werden, um zu große Kräfte am Ende des Rollvorganges zu vermeiden, wenn das in dem Wulst 34' enthaltene Restmaterial infolge von Materialtoleranzen unterschiedlich groß ist.The finished vessel (FIG. 5) can be reshaped on the inner edge of the upper edge by means of a rolling tool 36 or by machining in order to create a pouring edge. It is also possible, according to the variant according to FIG. 6, to provide the molded part 11 'with an outwardly rounded fillet 37 which adjoins the cylindrical shaped surface 13' and which forms an inner rounding of the edge bead 34 'during the rolling process. Here, the rolling process should preferably be switched off depending on the feed force in order to avoid excessive forces at the end of the rolling process, if the residual material contained in the bead 34 'is of different sizes due to material tolerances.

In diesem Falle wäre auch die Randinnenrundung 38, wie die übrige Innenfläche des Mantels 19,von einer ausgezeichneten und ohne Polieren brauchbaren Oberflächengüte, die durch ein Abdrücken der hochglänzenden Formflächen 13,14 entsteht. Aus Figur 2 und 5 ist insbesondere auch die Form des an den Boden angrenzenden Mantelbereichs 39 zu erkennen, der sich bei einer konischen Ausbildung des Formflächenabschnittes 14 bildet. Normalerweise wird der Hohlraum 17 nicht ganz vom Material ausgefüllt, so daß an den Boden 18 über einen Radius ein schmaler zylindrischer Abschnitt 40 und danach ein konischer Abschnitt 41 anschließt.Der Formflächenabschnitt 14 muß nicht unbedingt konisch sein. Er könnte auch eine gebogene oder leicht abgesetzt Form haben. Er könnte auch die gleiche Form haben wie das Gefäß im Bereich 39, jedoch ist es vorteilhaft, daß ein kleiner Teil des Hohlraums 17 nach dem Rollvorgang übrig bleibt, weil dies ein Ausdehnungsraum ist, der je nach Materialtoleranz und Beschaffenheit dafür sorgt, daß keine unzulässigen Stauchkräfte auf den Boden 18 ausgeübt werden, obwohl die Kugeln 25 in einem starren in radialer Richtung nicht federnden Außenring geführt sind, was dazu führt, daß die Oberflächenbeschaffenheit des Mantels über die gesamte Höhe gleichförmig ist.In this case, the inner edge rounding 38, like the rest of the inner surface of the casing 19, would also have an excellent surface quality that can be used without polishing, which is created by pressing off the high-gloss molded surfaces 13, 14. FIGS. 2 and 5 in particular also show the shape of the jacket region 39 adjoining the bottom, which is formed when the mold surface section 14 is conical. Normally, the cavity 17 is not completely filled by the material, so that a narrow cylindrical section 40 and then a conical section 41 adjoin the bottom 18 over a radius. The shaped surface section 14 does not necessarily have to be conical. It could also have a curved or slightly offset shape. It could also have the same shape as the vessel in the area 39, but it is advantageous that a small part of the cavity 17 remains after the rolling process, because this is an expansion space which, depending on the material tolerance and nature, ensures that no inadmissible Upsetting forces are exerted on the bottom 18, although the balls 25 are guided in a rigid outer ring which is not resilient in the radial direction, which leads to the surface condition of the casing being uniform over the entire height.

Das als Kochtopf eingesetzte Gefäß muß nachträglich nur noch mit Griffen versehen werden und kann im übrigen ohne Nachbearbeitung des Bodens eingesetzt werden. Der relativ dicke Boden 18 überträgt wegen seiner Ebenheit die Wärme von einer ebenen Elektrokochplatte ausgezeichnet auf das Gefäßinnere und sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Durch die einstückige Ausbildung unter Verzicht auf zusammengesetzte Ausführungen bleibt die Ebenheit auch bei unterschiedlichen Erwärmungsverhältnissen erhalten. Typische Abmessungen sind:The vessel used as a saucepan only has to be provided with handles afterwards and can also be used without reworking the bottom. Because of its flatness, the relatively thick base 18 transfers the heat from a flat electric hotplate to the inside of the vessel and ensures an even heat distribution. Due to the one-piece design without the use of composite versions, the flatness is maintained even under different heating conditions. Typical Dimensions are:

Dicke des Bodens und des Abschnitts 40: 2 bis 3,5 mm,Thickness of the bottom and section 40: 2 to 3.5 mm,

Höhe des Abschnitts 40: 2 mm,Height of section 40: 2 mm,

Höhe des Bereichs 39 (Abschnitte 40 u.41): 5 bis 10 mm, Manteldicke: 0,5 bis 0,8 mm.Height of area 39 (sections 40 and 41): 5 to 10 mm, jacket thickness: 0.5 to 0.8 mm.

Je nach Größe und Einsatzzweck des Kochgefäßes können diese Abmessungen jedoch nach oben oder unten, vorzugsweise jedoch um nicht mehr als 20%, variieren. Der Mantel läuft mit seiner durchgehend zylindrischen Außenfläche bis nah an die Kante 31' zwischen Boden und Mantel 19 heran und geht dann mit einem Knick in eine weiche Ausrundung zum Boden über.Depending on the size and purpose of the cooking vessel, these dimensions can vary upwards or downwards, but preferably not more than 20%. The jacket runs with its continuously cylindrical outer surface close to the edge 31 'between the bottom and jacket 19 and then merges with a bend into a soft curve to the bottom.

Das Material kann vorzugsweise ein Chromstahl mit einem Chromgehalt von 14 bis 18, vorzugsweise 16 % verwendet werden. Die Dicke des Mantels 19 beträgt zwischen einem drittel und einem sechstel der Bodendicke.The material can preferably be a chromium steel with a chromium content of 14 to 18, preferably 16%. The thickness of the jacket 19 is between a third and a sixth of the base thickness.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung eines Gefäßes mit einem im wesentlichen zylindrischen Mantel, der unten in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, wobei der Mantel durch einen Rollvorgang zwischen einem Formteil mit einer im wesentlichen zylindrischen Formfläche und relativ dazu umlaufenden und axial bewegbaren Kugeln durch Verringern der Wandstärke des Randbereichs eines vorzugsweise napfförmigen Rohlings hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des als Kochgefäß mit ebenem, dickwandigem Boden (18) dienenden Gefässes (32) aus rostfreiem Stahl durch eine große Anzahl (mehr als vier) Kugeln (25) erfolgt, die selbst drehbar, jedoch in radialer Richtung unbeweglich gehalten werden.1. A method for producing a vessel with a substantially cylindrical shell, which merges into a bottom formed integrally with it at the bottom, the shell being reduced by a rolling process between a molded part with a substantially cylindrical shaped surface and balls rotating and axially movable relative thereto the wall thickness of the edge region of a preferably cup-shaped blank is produced, characterized in that the deformation of the stainless steel vessel (32) serving as a cooking vessel with a flat, thick-walled bottom (18) is effected by a large number (more than four) balls (25) which are rotatable themselves, but are held immovably in the radial direction. 2.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Herstellung des Mantels (19) aus dem Rohling (15) in einem Arbeitsgang ohne Zwischen-Wärmebehandlung erfolgt.2.The method according to claim 1, characterized in that the production of the jacket (19) from the blank (15) in one operation without intermediate heat treatment. 3.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der napfförmige Rohling (15) durch einen Zieh- oder Prägevorgang aus einer Platte hergestellt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cup-shaped blank (15) is produced by a drawing or embossing process from a plate. 4.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Relativbewegung zwischen den Kugeln (25)und dem Formteil (11) und damit die Wandstärkereduzierung kurz vor dem Rand (33) des Mantels (19) zur Bildung einer Randverstärkung (34) beendet wird.4.The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the axial relative movement between the balls (25) and the molded part (11) and thus the reduction in wall thickness shortly before the edge (33) of the casing (19) to form an edge reinforcement (34 ) is ended. 5.Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gefäßrand (33) anschließend an seiner Innenfläche nachgewalzt wird. -5. The method according to claim 4, characterized in that the vessel edge (33) is then re-rolled on its inner surface. - 6.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln(25) bei einer axialen Bewegung in der der Arbeitsrichtung (29) entgegengesetzter Richtung sich radial voneinander entfernend schräg verschoben werden.6.The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the balls (25) are displaced radially away from one another during an axial movement in the direction opposite to the working direction (29). 7.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (18) des Gefäßes dadurch plan und eben gehalten wird, daß im an den Boden (18) angrenzenden Bereich (39) des Mantels (19) vor der Roll-Streckung des Mantels (19) ein Teil des den Mantel bildenden Materials mittels der Kugeln (25) radial nach innen, vorzugsweise in einen zwischen Formteil (11) und Rohling (15) gebildeten Hohlraum (17) hinein, verformt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the bottom (18) of the vessel is kept flat and level in that in the area (39) of the casing (19) adjacent to the bottom (18) before the roll stretching of the jacket (19), part of the material forming the jacket is deformed radially inwards by means of the balls (25), preferably into a cavity (17) formed between the molded part (11) and the blank (15). 8.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine abgerundete bzw. abgeschrägte Innenkante (38) am Gefäßrand (33) beim Rollvorgang unter Abstützung auf einem entsprechend geformten Absatz (37) des Formteils (11') geformt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a rounded or beveled inner edge (38) on the edge of the vessel (33) is formed during the rolling process with support on a correspondingly shaped shoulder (37) of the molded part (11 '). 9. Vorrichtung zur Herstellung eines Gefäßes mit einem im wesentlichen zylindrischen Außenmantel, der in einen mit ihm einstückig ausgebildeten Boden übergeht, vorzugsweise aus einem im wesentlichen napfförmigen Rohling, wobei die Vorrichtung ein Formteil mit im wesentlichen zylindrischen Formflächen aufweist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des herzustellenden Gefäßes entspricht, wobei dem Formteil ein Rollwerkzeug mit Kugeln zugeordnet ist und der Formkörper und das Rollwerkzeug relativ zueinander drehbar und axial bewegbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (20) aus einem starren Außenring (21) mit einer umlaufenden Rille (24) besteht, in der eine große Anzahl (mehr als vier) Kugeln (25) umlaufend und um sich selbst drehbar angeordnet sind.9. Device for producing a vessel with a substantially cylindrical outer jacket, which merges into a bottom formed integrally with it, preferably from a substantially cup-shaped blank, the device having a molded part with essentially cylindrical shaped surfaces, the outer diameter of which is the inner diameter of the one to be produced Vessel corresponds, wherein the molded part is assigned a rolling tool with balls and the molded body and the rolling tool are arranged rotatable and axially movable relative to each other, characterized in that the rolling tool (20) consists of a rigid outer ring (21) with a circumferential groove (24). consists in which a large number (more than four) balls (25) are arranged all around and rotatable about themselves. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (8) in einem Kugellagerkäfig (30) geführt sind.10. The device according to claim 9, characterized in that the balls (8) are guided in a ball bearing cage (30). 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (11) in dem Bereich (14) seiner Formfläche, der an seine vom Boden (18) des Gefäßes bedeckte Stirnfläche (15) angrenzt, über vorzugsweise 5 bis 12 mm axialer Länge einen geringeren Durchmesser hat als der zylindrische Formflächenabschnitt (13).11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that the molded part (11) in the region (14) of its molded surface, which adjoins its end face (15) covered by the bottom (18) of the vessel, preferably over 5 to 12 mm Axial length has a smaller diameter than the cylindrical shaped surface section (13). 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (14) geringeren Durchmessers konisch mit einem maximalen Durchmesserunterschied gegenüber dem zylindrischen Formflächenabschnitt (13) von wenigstens 2 mm ist.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the region (14) of smaller diameter is conical with a maximum diameter difference compared to the cylindrical shaped surface portion (13) of at least 2 mm. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Rille (24) im Außenring (21) axial breiter ist als die Kugeln(25) und im Arbeitsbereich, in dem die Kugeln (25) beim Rollvorgang liegen, einen geringeren Durchmesser hat als in einem daran angrenzenden Bereich, in dem die Kugeln (25) beim axialen Zurückfahren des Rollwerkzeuges (20) automatisch hineinlaufen.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the groove (24) in the outer ring (21) is axially wider than the balls (25) and has a smaller diameter in the working area in which the balls (25) lie during the rolling process than in an adjacent area in which the balls (25) when the rolling tool (20) is axially retracted run in automatically. 14.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (21) im Arbeitsbereich(26) einen höheren, die Rille (24) begrenzenden Innenrand hat.14.Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the outer ring (21) in the working area (26) has a higher, the groove (24) delimiting inner edge. 15.Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (20) eine ungerade Anzahl von Kugeln (25) enthält.15.The device according to one of claims 9 to 14, characterized in that the rolling tool (20) contains an odd number of balls (25).
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