CH657310A5

CH657310A5 - Presse mit kerbpraegewerkzeugen.

Info

Publication number: CH657310A5
Application number: CH8333/81A
Authority: CH
Inventors: Elton G Kaminski
Original assignee: Stolle Corp
Priority date: 1980-12-29
Filing date: 1981-12-28
Publication date: 1986-08-29
Also published as: CA1168148A; FR2497128A1; GB2090175B; DE3144209C2; DE3144209A1; JPH0155056B2; MX154275A; FR2497128B1; US4377084A; JPS57112933A; GB2090175A

Description

657 310 2

PATENTANSPRÜCHE lung eines Dosen-Aufreissdeckels, wobei die Presse mit einem

1. Presse mit einem Pressenstempel und einem Pressen- ortsfesten Pressentisch, der einen unteren Werkzeughalter tisch, die zwischen einer Offen- und einer Schliessstellung Ii- umfasst, welcher ein Kerbprägegesenk abstützt, und mit ei-near zueinander bewegbar sind, wobei je ein dem Stempel und nem über dem Tisch stehenden vertikalbeweglichen Pressenein dem Tisch zugeordnetes Kerbprägewerkzeug zur For- 5 Stempel versehen ist, welcher einen oberen Werkzeughalter mung eines Metallwerkstücks zusammenwirken, dadurch ge- besitzt, der einen Kerbprägestempel zum Einkerben einer kennzeichnet, dass ein nachgiebiges Anlaufmittel (23) zwi- Scheibe eines Ausgangsmaterials aufnimmt, um den Dosen-schen dem Stempel (7) und dem Tisch (2) vorgesehen ist, um Aufreissdeckel mit einem verbleibenden Materialabschnitt zu die Schliessstellung des Werkzeugs (6,11) zu steuern, welches formen und wobei der nachgiebige Anlaufblock (26) zur ex-einen nachgiebigen Anlaufblock (26) aufweist, der durch ein i0 akten Steuerung der Dicke des verbleibenden Materialab-blockförmiges Glied gebildet wird, dessen Längsmittelachse schnitts dient.

sich im wesentlichen senkrecht zum Stempel und zum Tisch erstreckt und der mehrere, in Längsabständen vorgesehene

Paare von einander diametral gegenüberliegenden Segmentschlitzen (32,33) besitzt, die sich durch die Blockseitenwände 15 Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse mit Kerbpräge-hindurch nach innen erstrecken und quer zur Längsmittel- Werkzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. achse des Blocks ausgerichtet sind, wodurch der Block bei ge- Die Erfindung bezieht sich ferner auf die Verwendung ei-genseitiger Annäherung von Tisch und Stempel zusammen- ner Presse dieser Bauart zur Herstellung eines Dosen-Aufdrückbar ist, um so die Presse allmählich vorzubelasten. reissdeckels.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 20 Der Kerbprägevorgang, welcher den entfernbaren Bereich der Anlaufblock (26) aus metallischem Werkstoff gebildet ist. des Dosendeckels abgrenzt, bildet einen Blechrest oder nicht-

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eingekerbten Blechabschnitt aus, der eine relativ kritische der metallische Werkstoff gehärteter Stahl ist. Dicke besitzt. Es hat sich gezeigt, dass ein zu grosser übrig-

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bleibender Abschnitt das Öffnen des Aufreissdeckels er-

die Schlitze ein erstes Paar diametral gegenüberliegender Seg- 25 schwert oder unmöglich macht. Andererseits führt ein zu ge-mentschlitze (32) umfassen sowie ein zweites Paar diametral ringer Blechrest am Kerbabschnitt zu einem Aufbrechen des gegenüberliegender Segmentschlitze (33), die bezüglich des er- Deckels, weil dieser dem Über- oder Unterdruck im Doseninsten Paars in einem Längsabstand und senkrecht auf dieses neren nicht widerstehen kann. Der Toleranzbereich derartiger ausgerichtet vorgesehen sind. Blechabschnitte liegt häufig innerhalb einer maximalen

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass 30 Schwankungsbreite von etwa 127 |i (0.0005 inch).

die Schlitze ferner ein drittes Paar (32) diametral gegenüber- Es ist wohl bekannt, dass sämtliche mechanischen Pressen liegender Segmentschlitze umfassen, die in einem Abstand Toleranzen besitzen, die ein Eindringen von Schmieröl gestat-von dem ersten Schlitzpaar und zu diesem im wesentlichen ten, um die Arbeitsflächen in geeigneter Weise zu schmieren, parallelliegend (Fig. 5) vorgesehen sind, und dass das zweite Diese Toleranzen, welche die genaue untere Totpunktstellung Schlitzpaar (33) zwischen dem ersten und dem dritten Schlitz- 35 des Pressenstempels beeinträchtigen, treten zwischen der Kurpaar liegt. belwelle bzw. der exzentrischen Welle und den Verbindungs-

6. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Stangen, den Pleuel, auf sowie zwischen dem Ende einer Vereine sich in Längsrichtung durch das Blockinnere erstrek- bindungsstange und der Pressenstempel-Prägeplatte. Zwar kende Zentralbohrung (31) vorgesehen ist und dass sich die schwankt die Gesamttoleranz mit der Grösse der Presse, je-Schlitze (32,33) in diese Bohrung hinein erstrecken. 40 doch ist es nicht unüblich, dass für die Herstellung von Auf-

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass reissdeckeln eingesetzte Pressen Gesamttoleranzen von 330 p. der Block (26) fest an dem Pressentisch (2) angebracht ist und (0.013 inch) oder mehr haben.

sich zum Stempel (7) hin erstreckt und dass das äussere Ende Es war üblich, zur Kompensation solcher Pressentolerandes Blocks eine Fläche (27) bildet, die eine zur Kontaktierung zen starre zylindrische Anlaufblöcke vorzusehen, die einander des Stempels bestimmte Ausbildung besitzt. 45 gegenüberstehend am Stempel und am Tisch befestigt waren.

8. Presse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Die einander gegenüberliegenden Flächen der Anlaufblöcke ein starrer Metallanlaufblock (24) fest am Pressenstempel an- wurden vertikal justiert, so dass sie miteinander in Berührung gebracht ist, der, axial mit dem nachgiebigen Anlauf block gelangten, sobald der Stempel auf das Bett abgesenkt wurde, (26) fluchtend, sich zum Tisch (2) hin erstreckt, dass jeder um die Presse auf das zur Ausschaltung der vorgenannten To-Block (24,26) an seinem äusseren Ende eine im wesentlichen 50 leranzen notwendige Mass vorzubelasten und den gewünschebene Fläche (25,27) besitzt, dass die Blöcke (24,26) derart ten verbleibenden Metallanteil im Aufreissdeckel auszu-angeordnet sind, dass die besagten Flächen einander berüh- bilden.

ren, sobald sich das Werkzeug seiner Schliessstellung annä- Während derartige Anlaufblöcke die Toleranzprobleme hert, wobei der nachgiebige und der starre Anlaufblock ein adäquat lösen, hat es sich gezeigt, dass durch die Augennachgiebiges Blockpaar bilden. 55 blicksbelastung, die auf die Presse ausgeübt wird, wenn die

9. Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegenden Anlaufblöcke miteinander in Berührung neben dem nachgiebigen Blockpaar ein fest mit dem Tisch (2) gelangen, sowohl der Lärmpegel der Presse merklich ansteigt und dem Stempel (7) verbundenes starres Anlaufblockpaar in als auch der Abrieb bzw. die Abnutzung der sich bewegenden einer solchenLage vorgesehen ist, dass es dann in Kontakt ge- Teile. Derartige Probleme sind noch unerwünschter, wenn die langt, nachdem die Berührung zwischen dem nachgiebigen 60 Geschwindigkeit der Pressenbetätigung erhöht wird. Blockpaar erfolgt ist. Die Aufgabe der Erfindung richtet sich somit auf eine

10. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Presse mit einem nachgiebigen Anlaufmittel zwischen dem mehrere der nachgiebigen Anlaufblöcke (26) in Abständen Stempel und dem Tisch, um die Schliessstellung von Gesenk zueinanderliegend angeordnet sind. und Stempel zu steuern. Die Lösung dieser Aufgabe ist durch

11. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 6S die Kennzeichnung des Patentanspruchs 1 definiert.

der nachgiebige Anlaufblock (26) einen im wesentlichen zylin- Eine Ausführungsform der Erfindung weist mehrere auf drischen Querschnitt besitzt. Abstand liegende zylindrische nachgiebige Anlaufblöcke auf,

12. Verwendung der Presse nach Anspruch 1 zur Herstel- die an dem Pressenbett unterhalb je eines starren Anlauf-

blocks angebracht sind und von dem Bett nach oben abstehen. Jeder Anlaufblock dieser Art umfasst ein Metallglied mit einer ebenen oberen Stirnfläche, die für ein Anschlagen an der darüberliegenden starren Blockfläche, sobald das Gesenk und der Stempel sich der geschlossenen Position annähern, ausgestaltet ist, und ferner eine Längsbohrung im Blockinneren, die durch die genannte Fläche hindurchgeht. Der nachgiebige Anlaufblock weist vorteilhaft in vertikalem Abstand übereinanderliegende Paare diametral gegenüberliegender Segmentschlitze, die sich durch die Seitenwände des nachgiebigen Blocks hindurch in die Bohrung hinein erstrecken und ein Paar ähnlich ausgestalteter Schlitze, die zwischen den erstgenannten Schlitzpaaren liegen und senkrecht zu diesen ausgerichtet sind.

Wie noch detaillierter beschrieben wird, wirken die zwischen den Schlitzen liegenden Abschnitte des nachgiebigen Blocks als beidseitig abgestützte Tragbalken, die dem nachgiebigen Block eine Ausbiegung entlang der Längsmittelachse gestatten. Sonst ist der nachgiebige Anlaufblock durch den starren Anlaufblock zusammendrückbar, sobald sich der Stempel dem Tisch annähert, um so die Presse allmählich vorzubelasten und das Eindringen des Kerbprägestempels sowie die Dicke des Metallrestes exakt zu steuern. Man kann sagen, dass der nachgiebige Anlaufblock, wenn sich der Stempel nach unten bewegt, bereits an einer vornliegenden Stelle Kontakt aufnimmt, damit seine Gegenkraft auf die Presse allmählich aufgebracht wird. Diese schrittweise Vorbelastung der Presse hebt die Pressentoleranzen eine längere Zeitspanne auf, wodurch die Stossbelastung auf die Presse herabgesetzt und der Betriebslärm auf ein Minimum gesenkt wird.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht mit einem Teilquerschnitt einer Pressvorrichtung, die nachgiebige Anlaufblöcke nach der Erfindung verwendet, wobei sich das Werkzeug in der geschlossenen Stellung befindet,

Fig. 2 eine vergrösserte Teilschnittansicht zur Verdeutlichung eines Details des Kerbprägestempels und des Kerbrestes bei der Presse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht des nachgiebigen Anlaufblocks nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht des nachgiebigen Anlaufblocks nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Aufsicht auf den nachgiebigen Anlauf block nach der Erfindung,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der lastabhängigen Durchbiegung des nachgiebigen Anlaufblocks nach der Erfindung und

Fig. 7 eine schematische Aufsicht auf den Pressentisch zur Veranschaulichung einer abgewandelten Anlaufblockanordnung.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Presse 1 mit einem ortsfesten Pressentisch 2, der eine im grossen und ganzen ebene horizontale obere Fläche 3 aufweist. Die Fläche 3 stützt einen herkömmlichen unteren Werkzeughalter 4 ab, der über Befestigungsmittel 5 am Tisch montiert ist.

Im unteren Werkzeughalter 4 ist ein Kerbprägegesenk 6 bzw. eine Kerbprägematrize befestigt, die so geformt ist, dass sie einen Aufreissdeckel ausbildet, wie dies im einzelnen noch beschrieben wird.

Über dem Pressenbett 2 liegt ein vertikal beweglicher Pressenstempel bzw. -stössel 7, der eine im grossen und ganzen ebene Horizontalfläche 8 besitzt, an der ein oberer Werkzeughalter 9 durch Befestigungsmittel 10 angebracht ist. Der obere Werkzeughalter 9 stützt einen Kerbprägestempel 11 ab, der so ausgestaltet ist, dass er mit dem Kerbprägegesenk 6 zusammenwirkt, um den Aufreissdeckel zu bilden.

3 657 310

Das Gesenk 6 und der Stempel 11 sind detaillierter in Fig. 2 dargestellt. Das Gesenk 6 umfasst eine ebene untere Gesenkfläche 12 und eine zentral vorgesehene Zylinderbohrung 13. Ein zylindrischer Stössel 14 mit einem halbkugelför-5 migen oberen Ende 15 ist gleitfähig in der Bohrung 13 geführt, um innerhalb dieser Bohrung vertikal bewegt zu werden, so dass das halbkugelförmige Ende 15 über die Gesenkfläche 12 hinaus verlagert werden kann.

Der Kerbprägestempel 11 umfasst eine ebene untere Flä-io che 16, die so gestaltet ist, dass sie mit der Gesenkfläche 12 zu-sammenpasst und ferner eine zentralliegende Bohrung 17, die sich unmittelbar über dem Stössel 14 befindet. Die Kerbprägestempelfläche 16 weist ein Paar Abstand voneinander besitzender nach unten hängender Vorsprünge 18 zur Ausbildung 15 der Kerblinien in der Oberfläche des Aufreissdeckels auf.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist eine Metallplatte 19 auf die Gesenkoberfläche 12 aufgelegt, und der Kerbprägestempel 11 senkt sich auf die Platte hinab, um die Kerblinien mittels der Vorsprünge 18 auszuformen. Gleichzeitig bewegt sich der mit 20 dem halbkugelförmigen Ende versehene Stössel 14 nach oben, um einen sphärischen Nietabschnitt 20 des Aufreissdeckels herzustellen. Es ist ersichtlich, dass der Aufreisslaschenab-schnitt 21 der Platte 19, der sich zwischen den Kerblinien befindet, an dem übrigen Teil des Dosendeckels mittels eines 25 Abschnitts von nicht eingekerbtem Metall oder eines Blechrests 22 angebracht bleibt. Wie vorstehend erwähnt, muss die Dicke t des verbleibenden Metalls exakt gesteuert werden, um eine zufriedenstellende Funktion der Aufreisslasche oder des Deckelabschnitts 21 sicherzustellen.

30 Die nachgiebigen Anlaufmittel 23, die zwischen dem Pressentisch 2 und dem Pressenstempel 7 vorgesehen sind, dienen dazu, die geschlossene Position des aus dem Kerbprägegesenk 6 und dem Kerbprägestempel 11 bestehenden Werkzeugs zu steuern und damit exakt die Dicke des verbleibenden Ab-35 schnitts 22, der den eingekerbten Deckel an der Platte hält, festzulegen.

Ein Anlaufmittel 23 umfasst mehrere auf Abstand voneinander angeordnete zylindrische starre metallische Anlaufblöcke 24, die fest mit der Stempel-Halterungsfläche 8 ver-40 bunden sind und von dieser herunterhängen. Jeder starre Anlaufblock 24 trägt eine im grossen und ganzen flache untere Stirnfläche 25, die zum Pressentisch 2 hinweist.

Mehrere auf Abstand liegende zylindrische nachgiebige Anlauf blöcke 26 sind fest an der Tischfläche 3 auf beiden Sei-45 ten des unteren Werkzeughalters 4 neben einem korrespondierenden starren Block 24 befestigt und erstrecken sich von dieser Fläche 3 nach oben. Jeder nachgiebige Anlaufblock 26 umfasst ein Metallglied, das aus einem gehärteten Stahlstab gefertigt sein kann, und welches eine flache obere Stirnfläche so 27 besitzt, die zum Anschlag an der darüberliegenden starren Anlaufblock-Stimfläche 25 ausgestaltet ist, sobald sich Gesenk und Stempel der geschlossenen Position annähern. Das gegenüberliegende Ende des nachgiebigen Anlaufblocks 26 ist mit einer glattpolierten Oberfläche 28 und einer Bohrung 29 ss versehen, um den nachgiebigen Anlaufblock mit dem Pressentisch 2 über Schraubbefestigungsmittel 30 zu verbinden.

Das Innere des nachgiebigen Anlaufblocks 26 ist mit einer Längsbohrung 31 versehen, die sich von der oberen Stirnfläche 27 bis zu einer Tiefe erstreckt, die im Abstand vom unte-fio ren Ende 28 liegt. Wie am deutlichsten aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, ist der nachgiebige Anlaufblock 26 mit in vertikalem Abstand übereinanderliegenden Paaren diametral gegenüberliegender Segmentschlitze 32 versehen, die sich durch die Wände des Blocks 26 hindurch in die Bohrung 31 hinein er-65 strecken. Ein Paar ähnlich ausgestalteter diametral gegenüberliegender Schlitze 33 ist zwischen den Schlitzen 32 vorgesehen und diesbezüglich unter einem rechten Winkel ausgerichtet.

657 310 4

Es ist ersichtlich, dass jeder nachgiebige Anlauf block 26 rer Aussendurchmesser bei gleich gehaltenem Innendurch-aus einer Anzahl übereinanderliegender balkenartiger Ab- messer und gleichbleibendem Schlitzabstand die Federkonschnitte besteht. Auch wird daraufhingewiesen, dass, obwohl stante anheben würde. Der Aufbau des nachgiebigen Anlauf-der nachgiebige Anlaufblock als ein Teil mit kreisförmigem blocks kann verändert werden, um eine Anpassung an einen Querschnitt beschrieben wurde, dieser auch quadratisch oder 5 bestimmten Anwendungsfall und gegebene Pressen-Tole-in rechteckiger Form gefertigt werden könnte. Beim gezeigten ranzeigenschaften zu erreichen.

Ausführungsbeispiel besitzt der Block insgesamt acht beidsei- In Fig. 7 ist etwas schematisch eine abgewandelte Anord-tig abgestützte Balken und jeder Balken nimmt ein Achtel der nung gezeigt, bei der eine Kombination aus nachgiebigen Angesamten Anlaufblock-Einfederung auf. Der Block ist so ge- laufblöcken 26 und starren Anlaufblöcken 24, die an der obe-staltet, dass diese Einfederung die Stauchgrenze des Materials io ren Tischfläche 3 vorgesehen sind, Verwendung findet, um die nicht übersteigt, so dass jeder Balken sich vollständig in sei- Pressentoleranzen zu steuern. Bei dieser Anordnung arbeiten nen Ausgangszustand zurückverlagern kann. Damit kann der die nachgiebigen Anlaufblöcke 26 in Verbindung mit einem gesamte Anlaufblock in seine entspannte Ruheposition zu- darüberliegenden starren Anlaufblock 24 (nicht dargestellt) in rückkehren. der vorstehend beschriebenen Weise. Zusätzlich werden die

Wie aus der graphischen Darstellung in Fig. 6 ersichtlich, 15 starren Anlaufblöcke 24, die seitlich neben den nachgiebigen ist die Einfederung des nachgiebigen Anlaufblocks linear zur Anlaufblöcken 26 vorgesehen sind, derart eingestellt, dass aufgebrachten Belastung. Wenn beispielsweise die Anlauf- dann, wenn die übereinanderliegenden starren Anlaufblöcke blocke so installiert werden, dass der nachgiebige Anlauf- definitiven Kontakt haben, die präzise geschlossene Position block 26 vom starren Anlaufblock 24 0,254 mm (0.010 inch) des Werkzeugs erreicht ist.

vor der Ausbildung des verbleibenden Kerbabschnitts 22 2o Obwohl zum Zwecke einer beispielhaften Darstellung die kontaktiert wird, übt jeder nachgiebige Anlaufblock 26 eine starren Anlaufblöcke 24 als zum Pressenstempel 7 gehörig beBelastung von etwa 2,521 (5.550 ponds) aus, um 0,254 mm schrieben, bzw. die nachgiebigen Anlaufblöcke 26 als dem (0.010 inch) zusammenzudrücken. Demzufolge würde der Pressentisch 2 zugeordnet beschrieben wurden, soll dies so Einsatz von vier nachgiebigen Anlaufblöcken, wie vorstehend verstanden werden, dass diese Glieder in ihren jeweiligen Stel-beschrieben, eine Gesamtbelastung auf den Pressenstempel 7 25 lungen umgekehrt oder abwechselnd angeordnet werden kön-von etwa 10,11 (11 tons) ausüben. Mit anderen Worten wer- nen. Ebenso können die starren Anlaufblöcke durch nachgie-den die nachgiebigen Anlaufblöcke 26 durch die starren An- bige Anlaufblöcke ausgetauscht, oder die starren Anlauflaufblöcke zusammengepresst, sobald sich der Stempel 7 dem blocke auch insgesamt entfernt werden, so dass die oberen Tisch 2 annähert, um eine stufenweise bzw. allmähliche Vor- Stirnflächen 27 der nachgiebigen Anlaufblöcke direkt gegen belastung der Presse zu erzielen, und dadurch die Steuerung 30 die Stempelhalterungsfläche 8 anschlagen. Desgleichen könn-des Eindringens des Stempels oder der Vorsprünge 18 mit Ge- ten auch nur die nachgiebigen Anlaufblöcke direkt mit dem nauigkeit vorzunehmen und somit auch die Ausgestaltung Pressenstempel 7 verbunden werden, so dass die ebene Fläche der Dicke des übrigbleibenden Kerbabschnitts 22. Indem sich 27 unmittelbar gegen die Tischfläche 3 anschlägt, wenn sich die Werkzeuge ihrer Schliessposition annähern, setzen die das Werkzeug in seiner geschlossenen Position befindet, nachgiebigen Anlaufblöcke die Pressentoleranzen progressiv 35 Ausserdem bedeutet der Ausdruck «segmentförmig», der herab. in Verbindung mit den Schlitzen verwendet wurde, dass die

Es ist ersichtlich, dass die Formgebung des nachgiebigen Schlitze durch die Oberfläche des nachgiebigen Anlaufblock-

Anlaufblocks 26 verändert werden kann, um unterschiedliche körpers, quer zur Längsmittelachse des nachgiebigen Anlauf-

Federkonstanten zu erzielen. Beispielsweise würden zusätz- blocks verlaufend, vorgesehen sind und dass sie weniger tief liehe Schlitze die Federkonstante senken, während ein grosse- 40 sind als die Hälfte der Blocktiefe beträgt.

C

3 Blatt Zeichnungen