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PATENTANSPRÜCHE
1. Tiefziehwerkzeug zum Tiefziehen eines metallenen Behälterdeckels mit einem den umlaufenden Rand (26) des Deckels (25) abschliessenden Rollbördel (27), bestehend aus einem Werkzeugoberteil (2) mit einem Schnittstempel (1) und einer Matrize (3), welcher Werkzeugoberteil (2) gegen den Werkzeugunterteil (6) verschiebbar ist, und welcher Werkzeugunterteil (6) einen Schnittring (7), einen feststehenden Ziehring (10) und einen Stempel (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (14) aus einer Mehrzahl von senkrecht zur Tiefziehrichtung gegeneinander verschiebbaren, in Antriebsverbindung mit dem Werkzeugunterteil (6) stehenden, den formgebenden Querschnitt des Stempels (14) verringernden Abschnitten (16, 28) besteht.
2. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Stempels (14) in Kreisabschnitte (28) aufgeteilt ist, die an einem dazwischenliegenden Abschnitt (29) anliegen, welcher in Ziehrichtung verschiebbar ist.
3. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt (29) keilförmige Kontaktflächen (31) aufweist, welche an den Kontaktflächen (30) der Abschnitte (28) anliegen.
4. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Verschieben des Abschnittes (29) in Ziehrichtung (Pfeil B) mindestens einer der Abschnitte (28) in Richtung auf das Zentrum des Stempels (14) (Pfeil C) verschiebbar ist.
5. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Peripherie (32) des Stempels (14) in eine feststehende, mit dem Stempelfuss (15) starr verbundene und in eine oder mehrere, in Richtung auf das Zentrum des Stempels (14) zu verschiebbare Peripherie (20) an Stempelplatten (16) aufgeteilt ist, wobei die Peripherie (20) in Arbeitsstellung mit der Peripherie (32) des feststehenden Teiles des Stempels (14) eine nahtlose Einheit bilden.
6. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stempelplatten (16) zwischen dem Stempel (14) und dem Stempelfuss (15) längsverschiebbar geführt und in Anlage mit den Gleitflächen (17) eines in Ziehrichtung bewegbaren Spreizdornes (18) stehen, welcher Spreizdorn (18) mit einer Kolbenplatte (19) verbunden ist, durch die der Spreizdorn (18) längsverschiebbar ist.
7. Tiefziehwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ziehring (10) und dem Stempel (14) ein in Ziehrichtung verschiebbarer Rollring (12) eingesetzt ist.
8. Tiefziehwerkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Peripherie (20) der senkrecht zur Ziehrichtung verschiebbaren Abschnitte (28) bzw. Stempelplatten (16) ein in Umfangsrichtung verlaufender Einstich (21) angebracht ist.
9. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstich (21) sowohl an den verschiebbaren Abschnitten (28) bzw. den Stempelplatten (16) als auch an der Peripherie (32) des Stempels (14) bzw. des Abschnittes (29) angebracht ist.
10. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die über dem Einstich (21) stehen gebliebenen Teile der Peripherie (20 bzw. 32) in Ziehrichtung gesehen über eine Kralle (23) des Rollringes (12) zu liegen kommen.
11. Tiefgezogener metallener Behälterdeckel, hergestellt mit einem Tiefziehwerkzeug nach Patentanspruch 1 für einen Behälter mit einem Wulst-, Roll- oder Siegelrand, welcher Deckel einen die Öffnung des Behälters überspannenden Boden und eine vom Boden im wesentlichen senkrecht abstehende, umlaufende Wand aufweist, die in einem Rollbördel endet, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbördel (27) die Innenfläche (37) des Randes (26) überragt und eine den Wulst-, Roll- oder Siegelrand (35, 36) des Behälters (34) zu umgreifen bestimmte Raste bildet.
12. Tiefgezogener metallener Behälterdeckel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollbördel (27) die Innenfläche (37) abschnittsweise überragt (Fig. 10).
Die Erfindung betrifft ein Tiefziehwerkzeug gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung betrifft auch einen Behälterdeckel nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
Behälterdeckel mit nach innen geformten Erhebungen wie Gewinderillen oder -nocken sind bekannt und werden in mehreren, der eigentlichen Tiefziehoperation des Deckelkörpers nachfolgenden Arbeitsgängen auf dafür speziell gebauten Werkzeugen angebracht.
Es ist ein Tiefziehwerkzeug zur Herstellung von Behälterdeckeln aus Metall bekannt, mit welchem senkrecht zur Tiefziehrichtung verlaufende, gegen das Deckelinnere gerichtete Verformungen im Deckelrand in einem einzigen Arbeitshub und ohne weitere Verformungsvorgänge erzeugt werden können. Dazu sind sowohl an der Matrize als auch am Stempel quer zur Tiefziehrichtung verschiebbare bzw. verschwenkbare, ineinandergreifende Verformungsteile vorgesehen, welche während des Tiefziehvorganges in dem im wesentlichen parallel zur Tiefziehrichtung liegenden Deckelrand gegen das Innere gerichtete Verformungen anbringen, und welche sich vor bzw. beim Zurückfahren der Werkzeuge in die Ausgangsstellung aus dem Bereich des Deckelrandes wieder entfernen.
Mit Tiefziehwerkzeugen der genannten Gattung lassen sich wohl Behälterdeckel herstellen, welche auf Behältern mit einem grossen Wulst- oder Rollrand eingerastet werden können, doch weisen diese den Nachteil auf, dass sie einen verhältnismässig hohen Rand aufweisen müssen, damit in diesem die Verformungen zum Einrasten angebracht werden können. Zudem ist der Rand ausserhalb der Verformungen mit einem Rollbördel zu versehen, damit der Rand die zur Handhabung notwendige Steifigkeit aufweist und damit die Schnittkante nicht offenliegt.
Für Behälter mit einem flachen, scharfkantigen Siegelrand, z. B. Yoghurtbecher, eignen sich die in den Deckelrand eingeformten Nocken weniger, weil diese beim Aufdeckeln zusammengedrückt werden können, wenn der Umfang des Behälters an der oberen Grenze eines naturgegebenen Toleranzbereiches liegt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Deckel zu schaffen, welcher ohne zusätzlich angebrachte Verformungen am Behälterrand eingerastet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Tiefziehwerkzeug zu schaffen, auf welchem ein solcher Dekkel beim Tiefziehen in einem einzigen Hub ohne Nacharbeit herstellbar ist. Nach der Erfindung werden diese Aufgaben gemäss den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 und des Patentanspruches 11 gelöst.
Durch die Verlagerung des ohnehin bei der Herstellung von Metalldeckeln dessen Schnittkante aufnehmenden und den Rand verstärkenden Rollbördels ganz oder teilweise auf die gegen das Deckelinnere gerichtete Seite des Deckelrandes, kann der Rollbördel direkt am Wulst des Behälters eingerastet und gleichzeitig die freie Höhe des Randes wesentlich verkleinert werden, weil diese nur noch der Dicke des
Wulstes des Behälters entsprechen muss, der zwischen dem Boden des Deckels und dessen Rollbördel zu liegen kommt.
Bei Behältern mit flachem Siegelrand kann die Dicke wenig Zehntelsmillimeter betragen.
Mit dem erfindungsgemässen Tiefziehwerkzeug lässt sich dieser Behälterdeckel in einem einzigen Arbeitsgang (Hub) herstellen, weil der Querschnitt von dessen innerem Werkzeugteil, dem Stempel, nach dem Tiefzieh- und Bördelvorgang durch radiales Verschieben eines Teiles des Stempels verkleinert werden kann, sodass der Deckel des ins Deckelinnere ragenden Bördels oder Teilen davon, ausgeworfen werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Durch die Aufteilung des Stempels in Kreisabschnitte, welche an einem zwischen den Kreisabschnitten liegenden, verschiebbaren Abschnitt anliegen, kann die Peripherie des Stempels vom Rand des gezogenen Deckels entfernt werden.
Die keilförmigen Kontaktflächen erlauben ein präzises Zurückführen der Abschnitte in Ziehposition, ohne dass durch die Stossstellen der Abschnitte Abdrücke entstehen.
Mit den zwischen dem Stempel und dem Stempelfuss verschiebbaren Stempelplatten, deren Peripherie in der Peripherie des Stempels liegen, kann der Rollbördel partiell nach innen ausgeformt werden.
Die Verschiebung der Stempelplatten mit einem in Ziehrichtung antreibbaren Spreizdorn bringt den Vorteil, dass der Spreizdorn mit dem gleichen, die übrigen Bewegungen des Werkzeuges treibenden Druckmedium erfolgen kann.
Durch die Einstiche an den Peripherien der verschiebbaren Abschnitte können partiell gegen das Deckelinnere gerichtete Rollbördel erzeugt werden, die im Wechsel zu den nach aussen gerichteten liegen.
Mit dem separat angetriebenen Rollring lässt sich der Rollbördel sowohl innerhalb als auch ausserhalb oder unter dem Rand des Deckels erzeugen.
Anhand illustrierter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Querschnitt durch ein geöffnetes Tiefziehwerkzeug,
Figur 2 einen Schnitt längs der Linie II - II in Figur 1,
Figuren 3 bis 7 einen Querschnitt durch die aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen des Tiefziehwerkzeuges nach Figur 1,
Figuren 8 und 9 einen Ausschnitt aus einem Deckelrand,
Figur 10 einen Deckel mit wellenförmig ausgebildetem Rollbördel,
Figur 11 einen Schnitt durch ein weiteres Werkzeug, links der Mittelachse in Ausgangsstellung, rechts in Endstellung,
Figur 12 eine Aufsicht längs Linie XII- XII in Figur 11.
In der Figur 1 ist ein Schnittstempel mit der Bezugsziffer 1 ersichtlich und fest mit einem Werkzeugoberteil 2 verbunden. Der Werkzeugoberteil 2 wird in bekannter Weise am Bär einer nicht gezeigten Tiefziehpresse befestigt. Im Schnittstempel 1 ist eine Matrize 3 längsverschiebbar eingesetzt. Im Zentrum der Matrize 3 ist ein Auswerfer 4 und dar über ein mit dem Auswerfer 4 verbundener Kolben 5 verschiebbar angeordnet. Die Matrize 3 und der Kolben 5 können von oben mit einem Druckmedium beaufschlagt werden.
Wie bei den herkömmlichen Werkzeugen ist dies vorzugsweise ein statischer Druck p.
Ein Werkzeugunterteil 6 ist fest auf der Tiefziehpresse befestigt und weist aussen einen Schnittring 7 auf, dessen innere Kante 8 zusammen mit der äusseren Kante 9 am Schnittstempel 1 zusammenwirken kann. Der Schnittring 7 bildet die Führung für einen Ziehring 10, der von einem Ziehkolben 11 axial verschiebbar ist. Koaxial zum Ziehring 10 und teilweise von diesem umfasst, liegt ein Rollring 12 auf einem Rollkolben 13, mit welchem Rollkolben 13 der Rollring 12 axial verschiebbar ist. Im Zentrum des Werkzeugunterteiles 6 befindet sich der auf dem Stempelfuss 15 aufgesetzte Ziehstempel 14.
Zwischen dem Ziehstempel 14 und dem Stempelfuss 15 sind Stempelplatten 16 eingelegt, die im Zentrum in Anlage mit den angeschrägten Gleitflächen 17 eines verschiebbaren Spreizdornes 18 sind. Die Verschiebung des Spreizdornes 18 kann durch eine Kolbenplatte 19 erfolgen.
An der Peripherie 20 der Stempelplatten 16, welche in der Peripherie 32 des Ziehstempels 14 liegen (vergl. Figur 2) ist ein parallel zur Oberkante des Ziehstempels 14 verlaufender Einstich 21 angebracht, dessen Tiefe wenige Zehntelsmillimeter bis einige Millimeter betragen kann.
Die Oberkante 22 des Rollringes 12, welche zwischen dem Ziehring 10 und den Peripherien des Ziehstempels 14 und der Stempelplatte 16 liegt, ist als Kralle 23 ausgebildet, d.h. die obenliegende Fläche ist konkav ausgeformt.
Der besseren Übersicht halber sind die Verbindungselemente wie Schrauben und Bolzen, die die einzelnen Teile verbinden, sowie die Leitungen des Druckmediums zu den Kolbenräumen über den einzelnen Kolben weggelassen worden.
Der Betrieb der erläuterten Teile wird nun anhand der in den Figuren 3 bis 7 dargestellten Arbeitsschritte beschrieben:
In der Figur 3 ist das Werkzeug in geschlossener Stellung ersichtlich und dessen Einzelteile sind in derselben Position, wie sie schon in Figur 1 ersichtlich sind. Ein Blechband, aus welchem eine Rondelle 24 und anschliessend ein Deckel 25 hergestellt werden soll, liegt festgeklemmt zwischen dem Ziehring 10 und dem Schnittstempel 1, welch letzterer zusammen mit der Matrize 3 und dem Auswerfer 4 nach unten bewegt worden ist (Pfeil A).
Die Schnittkanten 8 bzw. 9 des Schnittstempels 1 bzw.
des Ziehringes 10 liegen einander nun unmittelbar gegen über.
Da der Schnittstempel 7, der Ziehstempel 14 und der Stempelfuss 15 stationär angebracht sind, erfolgt längs der Kanten 8 bzw. 9 am Schnittstempel 1 bzw. am Schnittring 7 das Ausschneiden der den Deckel 25 bildenden Rondelle 24.
Die weiterhin im Ziehspalt zwischen dem Schnittstempel 1 und dem Ziehring 10 festgeklemmte Rondelle 24 ist durch das Verschieben des Ziehringes 10 sowie der Matrize 3 und dem Auswerfer 4 teilweise über den Stempel 14 tiefgezogen worden (Figur 4).
Am Ende des Tiefziehvorganges, Figur 5 zeigt diese Stellung, liegen die Matrize 3 mit dem Auswerfer 4 auf dem Stempel 14 auf.
Der anfänglich zwischen dem Schnittstempel 1 und dem Ziehring 10 gelegene Teil der Rondelle 24 ist beim Tiefziehen sukzessive herausgezogen und über die umlaufende Oberkante 22 des Stempels 14 und der Gleitplatten 16 gezogen worden.
Die zu Beginn des Tiefziehvorganges noch wesentlich unterhalb der Oberfläche des Ziehringes 10 gelegene Kralle 23 liegt am Ende des Vorganges, wie ihn Figur 5 zeigt, knapp unterhalb des nun vollständig an die Peripherie 32 des Stempels 14 und der Peripherie 20 der Stempelplatten 16 angelegten Randes 26 der Rondelle 24.
Bei der nun anschliessenden Rückkehr der Werkzeugteile in die Ausgangsstellung bleiben der Auswerfer 4 und die Matrize 3 vorerst in deren Endstellung stehen, der Schnittstempel 1, der daran anliegende Ziehring 10 und der Rollring 12 fahren gemeinsam nach oben. Mit der am Rollring 12 angebrachten Kralle 23 wird der Rand 26 der Rondelle 24 umgelenkt und eingerollt.
Die bis hieher aufgezeichneten Arbeitsschritte des Tiefziehvorganges entsprechen denjenigen, wie sie dem Fach mann bekannt sind. Anders als bei herkömmlichen Werkzeugen ist die Kralle 23 in diesem Werkzeug nicht am Ziehring 10 angebracht, sondern am separaten, axial zum Ziehring 10 verschiebbaren Rollring 12. Zudem sind im Stempel 14 zusätzlich die Stempelplatten 16 eingesetzt. Diese Stempelplatten 16 sind, wo dies in den Figuren deutlich erkennbar ist, im untenliegenden Teil eingestochen, sodass sich beim Hochfahren des Rollringes 12 ein Rollbördel 27 bilden kann, der unter die Oberkante der Stempelplatte 16 und damit in eine Zone zu liegen kommt, die sich hinter der Ziehfläche des Deckelrandes 26 befindet.
Durch die Tiefe des Ein- bzw. Hinterstiches 21 an der Stempelplatte 16 kann der Durchmesser und die Lage des Rollbördels 27 relativ zur Ziehfläche des Deckelrandes 26 eingestellt werden. Zwei mögliche Rollbördelausbildungen sind in den Figuren 8 und 9 dargestellt.
Ebenfalls in den Figuren 8 und 9 sind je ein Wulstrand 35 und ein Siegelrand 36 eines Behälters 34 sichtbar. In beiden Fällen ist der Deckel 25 mit dem Rollbördel 27 am Wulst 35 bzw. am Siegelrand 36 eingerastet.
Der besseren Übersicht halber sind in der Figur 6 nur die im Bördelvorgang wirksamen Teile des Werkzeuges dargestellt, dafür aber in einem grösseren Massstab.
Nach Beendigung des Hubes des Rollringes 12, wenn dieser in Anschlag mit dem Ziehring 10 bzw. in die eingestellte Endlage kommt, werden durch eine axiale Bewegung des Spreizdornes 18 in Richtung des Pfeiles B die Gleitflächen 17 um das Mass des nach innen gerichteten Teiles des Rollbördels nach innen verschoben, sodass die im Einstich 21 liegenden Abschnitte des Rollbördels 27 freigelegt sind und der nun fertig geformte Deckel 25 dem Werkzeug entnommen werden kann (Figur 7).
Ist der Einstich 21 nicht nur an den Gleitflächen 17, sondern auch am Stempel 14 angebracht, sodass sich ein vollständig umlaufender Rollbördel 27 der genannten Ausbildung ergibt, kann der Deckel 25 trotzdem nach dem Verschieben der Stempelplatten 16 nach innen dem Werkzeug entnommen werden, weil beim Zurückziehen der Stempelplatten 16 eine genügend grosse Reduktion des Umfanges des Stempels 14 eintritt, um den Deckel 25 abzulösen, bzw.
ausstossen zu können.
Aus dem Obengesagten ergibt sich, dass mit dem Werkzeug die Möglichkeit besteht, den Deckel 25 in einem Hub mit einem nach innen gerichteten, die Innenfläche 37 des Randes 26 überragenden, an der mit der Aussenseite des Deckelrandes 26 bündigen Rollbördel 27 herzustellen. Der Rollbördel 27 kann an mehreren Stellen (dort wo die Stempelplatten 16 liegen) ganz (Fig. 8) oder auch nur teilweise nach innen gerichtet sein (Figur 9), oder er kann längs des gesamten Umfanges nach innen gerichtet sein. Wenn sich die Abschnitte von nach innen und nach aussen gerichteten Rollbördeln 27 abwechselnd und in geringen Abständen folgen, entsteht ein sehr elastischer Rollbördel 27 mit wellenförmigem Grundriss (Figur 10).
Insbesondere für die Erzeugung eines durchgehend nach innen gerichteten Bördels 27 kann der Stempel 14 aus mehreren Kreisabschnitten 28 zusammengesetzt sein, welche durch axiales Verschieben des zentralen Abschnittes 29 sich relativ aufeinander zu bewegen und dadurch die Quer schnittsfläche des Stempels 14 verringern.
In den Figuren 11 und 12 ist ein solcher Stempel 14 dargestellt. Der wiederum der Einfachheit halber kreisrund gezeichnete Stempel 14 weist zwei Kreisabschnitte 28 auf, zwischen denen ein keilförmig ausgebildeter zentraler Abschnitt 29 eingesetzt ist. Die Kontaktflächen 30 und die Abschnitte 28 liegen bündig auf Keilflächen 31 des Abschnittes 29 auf, der - analog zum Spreizdorn 18 in den vorgehend beschriebenen Beispielen - in Richtung Pfeiles B verschiebbar ist.
Bei der Verschiebung gleiten die Kreisabschnitte 28 in Richtung der Pfeile C, in Figur 12 rechte Hälfte der Figur. Die damit erreichte Querschnittsflächenverringerung genügt, den den Stempel 14 untergreifenden Deckel 25 auszuwerfen.
Selbstverständlich können mit den beschriebenen Werkzeugen Deckel 25 mit beliebiger Umfangsgeometrie hergestellt werden. Ebenso lassen sich natürlich nicht nur reine Metalldeckel erzeugen, sondern auch solche, die aus einem Verbund von Metall mit einem Kunststoff bestehen.
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PATENT CLAIMS
1. deep-drawing tool for deep-drawing a metal container lid with a rolling flange (27) that closes off the peripheral edge (26) of the lid (25), consisting of an upper tool part (2) with a cutting punch (1) and a die (3), which upper tool part ( 2) against the lower tool part (6) and which lower tool part (6) has a cutting ring (7), a fixed drawing ring (10) and a stamp (14), characterized in that the stamp (14) consists of a plurality of There are sections (16, 28) which can be displaced relative to one another perpendicular to the deep-drawing direction and are in drive connection with the lower tool part (6) and reduce the shaping cross section of the punch (14).
2. Deep-drawing tool according to claim 1, characterized in that the surface of the stamp (14) is divided into circular sections (28) which rest on an intermediate section (29) which is displaceable in the drawing direction.
3. Deep-drawing tool according to claim 2, characterized in that the section (29) has wedge-shaped contact surfaces (31) which bear against the contact surfaces (30) of the sections (28).
4. deep-drawing tool according to claim 2, characterized in that when moving the section (29) in the direction of drawing (arrow B) at least one of the sections (28) in the direction of the center of the punch (14) (arrow C) is displaceable.
5. deep-drawing tool according to claim 1, characterized in that the periphery (32) of the stamp (14) in a fixed, rigidly connected to the stamp foot (15) and in one or more, in the direction of the center of the stamp (14) displaceable periphery (20) is divided on stamp plates (16), the periphery (20) forming a seamless unit with the periphery (32) of the fixed part of the stamp (14) in the working position.
6. Deep-drawing tool according to claim 5, characterized in that the stamp plates (16) between the stamp (14) and the stamp foot (15) are guided in a longitudinally displaceable manner and are in contact with the sliding surfaces (17) of an expanding mandrel (18) which is movable in the drawing direction and which Expanding mandrel (18) is connected to a piston plate (19) through which the expanding mandrel (18) is longitudinally displaceable.
7. Deep-drawing tool according to one of the preceding claims, characterized in that between the drawing ring (10) and the punch (14) a rolling ring (12) which is displaceable in the drawing direction is inserted.
8. Deep-drawing tool according to one of the preceding claims, characterized in that on the periphery (20) of the sections (28) or stamp plates (16) which are displaceable perpendicularly to the direction of drawing, a groove (21) extending in the circumferential direction is attached.
9. deep-drawing tool according to claim 8, characterized in that the recess (21) both on the displaceable sections (28) or the stamp plates (16) and on the periphery (32) of the stamp (14) or the section (29 ) is attached.
10. Deep-drawing tool according to one of claims 8 or 9, characterized in that the parts of the periphery (20 or 32) which have remained above the puncture (21) come to lie in the direction of drawing via a claw (23) of the rolling ring (12) .
11. Deep-drawn metal container lid, produced with a deep-drawing tool according to claim 1 for a container with a bead, roll or seal edge, which lid has a bottom spanning the opening of the container and a substantially vertical, circumferential wall extending from the bottom, which in A rolling flange ends, characterized in that the rolling flange (27) projects beyond the inner surface (37) of the edge (26) and forms a definite catch for engaging around the bead, rolling or sealing edge (35, 36) of the container (34).
12. Deep-drawn metal container lid according to claim 11, characterized in that the roller flange (27) projects beyond the inner surface (37) in sections (FIG. 10).
The invention relates to a deep-drawing tool according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a container lid according to the preamble of claim 11.
Container lids with inwardly shaped elevations such as thread grooves or cams are known and are attached in a number of operations following the actual deep-drawing operation of the lid body on specially constructed tools.
A deep-drawing tool for the production of metal container lids is known, with which deformations in the edge of the lid which run perpendicular to the deep-drawing direction and are directed towards the inside of the lid can be produced in a single working stroke and without further deformation processes. For this purpose, interlocking deformation parts are provided both on the die and on the punch, which are displaceable or pivotable transversely to the deep-drawing direction, which bring about deformations directed towards the inside in the lid edge lying essentially parallel to the deep-drawing direction, and which deform before and when reversing remove the tools in the starting position from the area of the lid edge.
With deep-drawing tools of the type mentioned, container lids can probably be produced, which can be snapped onto containers with a large beaded or rolled edge, but these have the disadvantage that they have to have a relatively high edge so that the deformations are snapped into place can. In addition, the edge outside of the deformations must be provided with a roller flange so that the edge has the rigidity necessary for handling and so that the cut edge is not exposed.
For containers with a flat, sharp-edged sealing edge, e.g. B. yoghurt cups, the cams molded into the edge of the lid are less suitable because they can be compressed when the lid is opened if the circumference of the container is at the upper limit of a natural tolerance range.
The object of the present invention is to provide a lid which can be snapped onto the edge of the container without additional deformations.
Another object of the invention is to provide a deep-drawing tool on which such a cover can be produced in a single stroke during deep-drawing without reworking. According to the invention, these objects are achieved according to the characterizing features of patent claim 1 and patent claim 11.
By relocating the roll flange, which already receives the cut edge and reinforces the edge during the production of metal lids, in whole or in part onto the side of the lid edge directed towards the inside of the lid, the roll flange can be snapped directly onto the bulge of the container and at the same time the free height of the rim can be significantly reduced because this is only the thickness of the
Bead of the container must correspond, which comes to lie between the bottom of the lid and its roll flare.
For containers with a flat sealing edge, the thickness can be a few tenths of a millimeter.
With the deep-drawing tool according to the invention, this container lid can be produced in a single operation (stroke) because the cross-section of its inner tool part, the stamp, after the deep-drawing and flanging process can be reduced by radially displacing a part of the stamp, so that the lid of the ins The inside of the projecting flange or parts thereof can be ejected.
Further advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims.
The periphery of the stamp can be removed from the edge of the drawn cover by dividing the stamp into circular sections which lie against a displaceable section lying between the circular sections.
The wedge-shaped contact surfaces allow the sections to be returned precisely to the pulling position without leaving marks on the joints of the sections.
With the stamp plates which can be moved between the stamp and the stamp foot and the periphery of which lies in the periphery of the stamp, the rolling flange can be partially shaped inwards.
The displacement of the stamp plates with an expanding mandrel which can be driven in the direction of drawing brings the advantage that the expanding mandrel can be carried out with the same pressure medium which drives the other movements of the tool.
Due to the punctures on the peripheries of the displaceable sections, roll flanges directed partially against the inside of the lid can be produced, which alternate with those directed outwards.
With the separately driven roller ring, the roller flange can be created both inside and outside or under the edge of the lid.
The invention is explained in more detail on the basis of illustrated exemplary embodiments. Show it:
FIG. 1 shows a cross section through an opened deep-drawing tool,
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1,
FIGS. 3 to 7 show a cross section through the successive working positions of the deep-drawing tool according to FIG. 1,
FIGS. 8 and 9 show a section of a lid edge,
FIG. 10 shows a cover with a corrugated rolling flange,
11 shows a section through a further tool, left of the central axis in the starting position, right in the end position,
FIG. 12 shows a plan view along line XII-XII in FIG. 11.
In FIG. 1, a cutting punch with the reference number 1 can be seen and is firmly connected to an upper tool part 2. The upper tool part 2 is fastened in a known manner to the bear of a deep-drawing press, not shown. A die 3 is inserted in the die 1 in a longitudinally displaceable manner. In the center of the die 3 there is an ejector 4 and is displaceably arranged via a piston 5 connected to the ejector 4. A pressure medium can be applied to the die 3 and the piston 5 from above.
As with the conventional tools, this is preferably a static pressure p.
A lower tool part 6 is fixedly attached to the deep-drawing press and has a cutting ring 7 on the outside, the inner edge 8 of which can cooperate with the outer edge 9 on the cutting die 1. The cutting ring 7 forms the guide for a drawing ring 10, which is axially displaceable by a drawing piston 11. Coaxially to the drawing ring 10 and partially encompassed by it, a rolling ring 12 lies on a rolling piston 13, with which rolling piston 13 the rolling ring 12 can be displaced axially. In the center of the lower tool part 6 is the drawing punch 14 placed on the punch foot 15.
Stamp plates 16 are inserted between the drawing die 14 and the die base 15, which are in the center in contact with the beveled sliding surfaces 17 of a displaceable expanding mandrel 18. The expansion mandrel 18 can be displaced by a piston plate 19.
On the periphery 20 of the stamping plates 16, which are located in the periphery 32 of the drawing punch 14 (see FIG. 2), a recess 21 is made parallel to the upper edge of the drawing punch 14, the depth of which can be a few tenths of a millimeter to a few millimeters.
The upper edge 22 of the rolling ring 12, which lies between the drawing ring 10 and the peripheries of the drawing die 14 and the die plate 16, is designed as a claw 23, i.e. the upper surface is concave.
For the sake of clarity, the connecting elements, such as screws and bolts, which connect the individual parts, and the lines of the pressure medium to the piston chambers above the individual pistons have been omitted.
The operation of the parts explained will now be described with reference to the work steps shown in FIGS. 3 to 7:
The tool can be seen in the closed position in FIG. 3 and its individual parts are in the same position as can already be seen in FIG. A sheet metal strip, from which a rondelle 24 and then a cover 25 is to be produced, is clamped between the drawing ring 10 and the cutting punch 1, the latter having been moved down together with the die 3 and the ejector 4 (arrow A).
The cutting edges 8 and 9 of the cutting punch 1 and
the pull ring 10 are now directly opposite each other.
Since the cutting punch 7, the drawing punch 14 and the stamping foot 15 are attached in a stationary manner, the rondelle 24 forming the cover 25 is cut out along the edges 8 and 9 on the cutting punch 1 and on the cutting ring 7, respectively.
The rondelle 24, which is still clamped in the drawing gap between the cutting punch 1 and the drawing ring 10, has been partially deep-drawn via the punch 14 by moving the drawing ring 10 and the die 3 and the ejector 4 (FIG. 4).
At the end of the deep-drawing process, FIG. 5 shows this position, the die 3 with the ejector 4 rest on the punch 14.
The part of the rondelle 24 initially located between the cutting die 1 and the drawing ring 10 has been successively pulled out during deep drawing and drawn over the circumferential upper edge 22 of the die 14 and the sliding plates 16.
At the end of the process, as shown in FIG. 5, the claw 23, which is still substantially below the surface of the drawing ring 10 at the beginning of the deep-drawing process, lies just below the edge 26 now completely applied to the periphery 32 of the stamp 14 and the periphery 20 of the stamp plates 16 the Rondelle 24.
When the tool parts then return to the starting position, the ejector 4 and the die 3 remain in their end position for the time being, the die 1, the drawing ring 10 resting thereon and the rolling ring 12 move upwards together. The edge 26 of the rondelle 24 is deflected and rolled in with the claw 23 attached to the rolling ring 12.
The steps of the deep-drawing process recorded so far correspond to those known to the person skilled in the art. In contrast to conventional tools, the claw 23 is not attached to the drawing ring 10 in this tool, but to the separate rolling ring 12 that can be displaced axially relative to the drawing ring 10. In addition, the stamp plates 16 are additionally inserted in the stamp 14. These stamp plates 16 are, where this can be clearly seen in the figures, pierced in the part below, so that when the rolling ring 12 is raised, a rolling flange 27 can form which comes to lie below the upper edge of the stamp plate 16 and thus into a zone which is located is located behind the drawing surface of the lid edge 26.
The diameter and the position of the roller flange 27 relative to the drawing surface of the lid edge 26 can be adjusted by the depth of the undercut or undercut 21 on the stamp plate 16. Two possible roller flare designs are shown in FIGS. 8 and 9.
A beaded edge 35 and a sealing edge 36 of a container 34 are also visible in FIGS. 8 and 9. In both cases, the cover 25 is engaged with the rolling flange 27 on the bead 35 or on the sealing edge 36.
For the sake of clarity, only the parts of the tool that are effective in the flanging process are shown in FIG. 6, but on a larger scale.
After the stroke of the rolling ring 12 has ended, when it comes into abutment with the drawing ring 10 or into the set end position, the sliding surfaces 17 are moved by the amount of the inwardly directed part of the rolling flange by an axial movement of the expanding mandrel 18 in the direction of arrow B. shifted inwards so that the sections of the rolling flange 27 lying in the recess 21 are exposed and the now completely formed cover 25 can be removed from the tool (FIG. 7).
If the puncture 21 is not only attached to the sliding surfaces 17, but also to the stamp 14, so that there is a completely rotating rolling flange 27 of the mentioned design, the cover 25 can nevertheless be removed after the stamp plates 16 have been moved inwards because the tool Retracting the stamp plates 16 there is a sufficiently large reduction in the circumference of the stamp 14 to detach the cover 25, or
to be able to eject.
It follows from the above that with the tool there is the possibility of producing the cover 25 in one stroke with an inwardly directed roller flange 27 projecting beyond the inner surface 37 of the edge 26 and flush with the outside of the cover edge 26. The roller flange 27 can be directed completely (FIG. 8) or only partially inwards (FIG. 9) at several points (where the stamp plates 16 lie), or it can be directed inwards along the entire circumference. If the sections of inwardly and outwardly directed roller flanges 27 alternate and at short intervals, a very elastic roller flange 27 with a corrugated outline is created (FIG. 10).
In particular for the production of a continuously inward flare 27, the stamp 14 can be composed of a plurality of circular sections 28 which move relative to one another by axial displacement of the central section 29 and thereby reduce the cross-sectional area of the stamp 14.
Such a stamp 14 is shown in FIGS. 11 and 12. The stamp 14, which in turn is drawn in a circular shape for the sake of simplicity, has two circular sections 28, between which a wedge-shaped central section 29 is inserted. The contact surfaces 30 and the sections 28 lie flush on the wedge surfaces 31 of the section 29 which - analogous to the expanding mandrel 18 in the examples described above - can be displaced in the direction of arrow B.
During the displacement, the circular sections 28 slide in the direction of the arrows C, in the right half of the figure in FIG. The reduction in cross-sectional area thus achieved is sufficient to eject the cover 25 under the punch 14.
Of course, covers 25 with any circumferential geometry can be produced with the tools described. Likewise, of course, not only pure metal lids can be produced, but also those that consist of a composite of metal with a plastic.