CH710445A1 - Tiefziehvorrichtung sowie Niederhalter und Verfahren zum Tiefziehen. - Google Patents

Abstract

Beim Tiefziehen von dünnen Blechen (4) wird in der Tiefziehvorrichtung ein Niederhalter (7) für das Blech eingesetzt, der radial innen einen ersten Halteabschnitt (27) aufweist, der federnd nachgiebig angeordnet ist. Ein radial äusserer zweiter Halteabschnitt (37) ist starr angeordnet. Es zeigt sich, dass damit das faltenfreie Tiefziehen dünner Bleche möglich ist.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Tiefziehvorrichtung für das Tiefziehen eines Blechzuschnitts, mit einem ringförmigen Niederhalter, einem Stempel und einem Ziehring. Ferner betrifft die Erfindung einen ringförmigen Niederhalter für eine Tiefziehvorrichtung sowie ein Verfahren zum Tiefziehen eines Blechzuschnitts mit Verwendung eines Niederhalters.

Hintergrund

[0002] Tiefziehen ist nach DIN 8584 das Zugdruckumformen eines Blechzuschnitts in einen einseitig offenen Hohlkörper bzw. Napf ohne gewollte Veränderung der Blechdicke. Die vorliegende Erfindung betrifft das Tiefziehen mit starren Werkzeugen und Pressen. Die zur Umformung notwendige Pressenkraft wird mit Hilfe eines Stempels auf den Boden des zu fertigenden Tiefziehteiles über die Bodenrundung und den Seitenteil (Flansch) in den eigentlichen Umformbereich (Bereich zwischen Ziehring und Niederhalter) geleitet. Mit dem Stempel wird der Blechzuschnitt durch den Ziehring (auch Matrize genannt) gedrückt. Der Niederhalter verhindert die Bildung von Falten durch ein Aufstauchen des Blechs. Es werden auch Ziehleisten und Ziehwülste oder Ziehsicken verwendet, um die Wirkung der Niederhalter zu verbessern. Die Umformung erfolgt durch radiale Zugspannung und dadurch bewirkte tangentiale Druckspannungen. Beim Tiefziehen von Stahl- und Aluminiumdosen werden zunehmend dünnere aber härtere Bleche verwendet, was Materialkosten spart, aber technisch anspruchsvoller wird. Heute wird in einem ersten Herstellvorgang der Blechzuschnitt ausgestanzt und über das Endmass der Dosenhöhe hinaus tiefgezogen. Dies ist die grösste Umformung des Blechs im Herstellablauf der Dose. In dem nachfolgenden zweiten Vorgang wird der Dosenboden geformt und auf die Dosenhöhe kalibriert. Der dritte und letzte Herstellvorgang ist das Trimmen, das Entfernen der Zipfel. Frühere Herstellprozesse benötigten für den ersten Vorgang zwei bis drei Ziehstufen mit entsprechend aufwändigen Werkzeugen und komplexen Pressenstösseln mit Doppelhubfunktionen. Das heute übliche vereinfachte Umformen bzw. Tiefziehen in einem Schritt bietet hinsichtlich Kosten und Handhabung erhebliche Vorteile. Es entstehen aber auch höhere Ansprüche an die Oberflächenbeschaffenheit der Bleche und deren Lackierung. So sind Unregelmässigkeiten der Lackierung unzulässig und führen zu Dosenreissern. Der vereinfachte Umformprozess neigt auch zur Bildung von Falten, da das Blech in einem Zug aus einem flachen Zustand in einen dreidimensionalen Körper umgeformt wird. Diese Falten führen ebenfalls zu Dosenreissern, wenn sie zu stark auftreten. Um dies zu verhindern wird die Kraft im Niederhalter erhöht. Dies führt unweigerlich zu höherer Werkzeug- und Pressenbelastung. Das Prozessfenster des Tiefziehens wird wegen den Gleiteigenschaften unter den erhöhten Niederhalterkräften kleiner. Auch eine zu geringe Niederhalterkraft kann zu Dosenreissern führen. In US 4 745 792 wird ein Niederhalter mit einer Vielzahl von Niederhaltersegmenten vorgeschlagen, die individuell mit verschiedener Kraft ansteuerbar sind. Dies ergibt einen sehr aufwändigen Niederhalter.

Darstellung der Erfindung

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Tiefziehvorrichtung zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und mit welcher das faltenarme bzw. im Wesentlichen faltenfreie Tiefziehen von Blechen und insbesondere sehr dünnen Blechen möglich ist.

[0004] Diese Aufgabe wird bei einer Tiefziehvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Niederhalter in radialer Richtung einen ersten, innenliegenden federnd nachgiebig angeordneten Halteabschnitt und einen zweiten, aussenliegenden starren Halteabschnitt aufweist. Der erste Halteabschnitt ist somit flexibel.

[0005] Es hat sich gezeigt, dass die Kombination aus einem ersten federnd nachgebenden, radial innen angeordneten Halteabschnitt, der somit an die Öffnung des Niederhalters für den Stempel anschliesst, und einem zweiten radial äusseren und starren Halteabschnitt das faltenarme bzw. im Wesentlichen faltenfreie Tiefziehen von dünnen Blechen ermöglicht. Damit eignet sich die erfindungsgemässe Tiefziehvorrichtung besonders für das Tiefziehen von Dosenkörpern von Zweiteildosen. Die Aufteilung in die zwei radial unterschiedlichen Halteabschnitte, insbesondere in genau zwei unterschiedliche Halteabschnitte, d.h. einen gefederten und einen starren Halteabschnitt, ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Niederhalters und damit der Tiefziehvorrichtung. Es zeigt sich dennoch, dass trotz dieses einfachen Aufbaus das gewünschte faltenarme bzw. im Wesentlichen faltenfreie Tiefziehen erreicht werden kann. Die Tiefziehvorrichtung gemäss der Erfindung benötigt bei ihrem Niederhalter keine aktiven, hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Elemente und ist damit robust und kostengünstig herstellbar.

[0006] Gemäss der Erfindung ist somit die Tiefziehvorrichtung so ausgebildet, dass deren Niederhalter innen, d.h. an seine Ringöffnung anschliessend, einen federnd nachgebenden Halteabschnitt aufweist. Radial weiter aussen weist der Niederhalter einen starren Halteabschnitt auf, der an den federnden Halteabschnitt anschliesst. Die Federung ist dabei so vorgesehen, dass der federnde Halteabschnitt im Vergleich mit dem starren Abschnitt nachgeben kann, derart, dass für das Blech zwischen Ziehring und dem federnd nachgebenden bzw. flexiblen Halteabschnitt mehr Raum zur Verfügung gestellt wird als zwischen dem Ziehring und dem starrem Halteabschnitt. Mit anderen Worten, es wird eine Bewegung des inneren Halteabschnitts entgegen der Ziehrichtung des Tiefziehwerkzeugs vorgesehen, wobei dieser Bewegung die Federkraft entgegen wirkt. Damit wird zur Öffnung des Niederhalters hin mehr Platz für das vom Stempel nachgezogene Blech geschaffen. Der Niederhalter passt sich dadurch einer sich während des Umformprozesses entstehenden ungleichmässigen Blechstärke an. Damit werden unnötige Niederhalterkräfte und zugleich die Faltenbildung vermieden. Der Niederhalter kann durch seinen federnd angeordneten Halteabschnitt trotz einer Blechverdickung die Haltekraft gleichmässig auf das Blech ausüben. Die Federkraft ist dabei so gross zu wählen, dass das Blech auch im Bereich des federnd nachgebenden Halteabschnitts mit genügendem Druck beaufschlagt wird um das Blech zu halten. Die notwendige Federkraft kann auf einfache Weise empirisch ermittelt werden.

[0007] Bei einer bevorzugten Ausführung der Tiefziehvorrichtung werden beide Halteabschnitte von einem Materialstück gebildet und die Federeigenschaft des radial inneren Halteabschnitts ergibt sich über ein Festkörpergelenk, indem unterhalb des ersten Halteabschnitts eine Ausnehmung angeordnet ist. Dies ergibt einen einfachen und robusten Aufbau des Niederhalters.

[0008] Bei einer anderen Ausführung der Tiefziehvorrichtung sind der erste und der zweite Halteabschnitt durch voneinander getrennte Elemente gebildet, die auf diese Weise eine Relativbewegung zueinander ausführen können. Der erste Halteabschnitt ist auf einem Federmittel angeordnet, z.B. auf einem Ring aus einem Elastomer, wodurch der erste Halteabschnitt die gewünschte federnd nachgebende Bewegung ausführen kann.

[0009] Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Kombination aus dem Festkörpergelenk mit der Ausnehmung unter dem ersten Halteabschnitt und einem in dieser Ausnehmung angeordneten Federelement, insbesondere einem Ring aus einem Elastomer vorgesehen.

[0010] Bevorzugt ist für alle Ausführungen, dass eine Begrenzung für den Weg des ersten Halteabschnitts vorgesehen ist, was durch einen starren Anschlag bewirkt werden kann. Der maximale Weg kann insbesondere auf einen Wert von 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter begrenzt sein und kann insbesondere auf ca. 0,2 Millimeter begrenzt sein.

[0011] Der erste Halteabschnitt bildet bevorzugt ca. 10% bis 50% der radialen Breite der Niederhaltefläche des Niederhalters, insbesondere ca. 20% bis 50% der radialen Breite.

[0012] Soll eine Ronde tiefgezogen werden, so ist es bevorzugt, dass sich der erste Halteabschnitt rundherum um Stempel und Matrize erstreckt bzw. sich entlang der ganzen Öffnung des Niederhalters erstreckt.

[0013] Für das Tiefziehen von ovalen oder rechteckigen Formen des tiefgezogenen Behälterkörpers ist es bevorzugt, dass der erste bzw. gefederte Halteabschnitt sich nur teilweise entlang der Öffnung des Niederhalters erstreckt. Der erste Halteabschnitt ist somit in mehrere Teilabschnitte unterteilt, zwischen denen sich der zweite starre Halteabschnitt radial bis zur Öffnung des Niederhalters erstreckt. Dies ist für ovale Dosenkörper insbesondere so vorgesehen, dass zwei Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorhanden sind, welche am Niederhalter einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Für rechteckige Dosenkörper ist es bevorzugt, dass vier Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorgesehen sind, welche als gerundete Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.

[0014] Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zu Grunde einen Niederhalter für eine Tiefziehvorrichtung zu schaffen, mit welchem ein faltenarmes bzw. im Wesentlichen faltenfreies Tiefziehen von Blechen, insbesondere von dünnen Blechen bei der Herstellung von Dosenkörpern von Zweiteildosen möglich ist. Diese Niederhalter soll einfach, robust und kostengünstig sein.

[0015] Diese Aufgabe wird mit einem Niederhalter mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.

[0016] Es hat sich gezeigt, dass die Kombination aus einem federnd nachgebenden, radial innen angeordneten Halteabschnitt, der somit benachbart zur Öffnung des Niederhalters zu liegen kommt, und einem radial äusseren Halteabschnitt das faltenarme bzw. im Wesentlichen faltenfreie Tiefziehen von dünnen Blechen ermöglicht. Damit eignet sich der Niederhalter besonders für das Tiefziehen von Dosenkörpern von Zweiteildosen. Die Aufteilung in die zwei radial unterschiedlichen Halteabschnitte, insbesondere in genau zwei unterschiedliche Halteabschnitte, d.h. einen gefederten und einen starren Halteabschnitt, ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Niederhalters. Es zeigt sich aber, dass mit diesem einfachen Aufbau das gewünschte faltenarme bzw. im Wesentlichen faltenfreie Tiefziehen erreicht werden kann. Der Niederhalter gemäss der Erfindung benötigt keine aktiven, hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Elemente und ist damit robust und kostengünstig herstellbar. Gemäss der Erfindung ist der ringförmige Niederhalter so ausgebildet, dass er innen, d.h. an seine Ringöffnung anschliessend, einen federnden Halteabschnitt aufweist. Radial weiter aussen weist der Niederhalter einen starren Halteabschnitt auf, der an den federnden Halteabschnitt anschliesst. Die Federung ist dabei so vorgesehen, dass der federnde Halteabschnitt gegenüber dem starren Abschnitt derart nachgeben kann, dass für das Blech zwischen Ziehring und federndem Halteabschnitt mehr Raum zur Verfügung gestellt wird als zwischen Ziehring und starrem Halteabschnitt, wenn der Niederhalter in eine Tiefziehvorrichtung eingesetzt ist. Damit wird zur Öffnung des ringförmigen Niederhalters hin mehr Platz für das vom Stempel nachgezogene Blech geschaffen. Der Niederhalter passt sich dadurch einer sich während des Umformprozesses entstehenden ungleichmässigen Blechstärke an. Damit werden unnötige Niederhalterkräfte und zugleich die Faltenbildung vermieden. Der Niederhalter kann durch seinen federnd angeordneten bzw. flexiblen Halteabschnitt trotz einer Blechverdickung die Haltekraft gleichmässig auf das Blech ausüben. Die Federkraft ist dabei so gross zu wählen, dass das Blech auch im Bereich des federnd nachgebenden Halteabschnitts mit genügendem Druck beaufschlagt wird.

[0017] Bevorzugte Ausführungen des Niederhalters ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 12 bis 19. Es ergeben sich dadurch die vorgängig für die entsprechenden Merkmale der Tiefziehvorrichtung genannten Vorteile, auf welche auch für den Niederhalter Bezug genommen wird.

[0018] Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zu Grunde, das Tiefziehen von dünnen Blechen zu verbessern, insbesondere beim Tiefziehen von Dosenkörpern von Zweiteildosen.

[0019] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 23 gelöst.

[0020] Somit wird das Blech beim Tiefziehen von der Niederhalterfläche radial innen zu der Öffnung des Niederhalters, d.h. direkt benachbart zu Stempel und Matrize, von einem federnd nachgiebigen Niederhalterabschnitt und radial aussen, d.h. weiter entfernt von der Öffnung des Niederhalters bzw. von Stempel und Matrize von einem starren Niederhalterabschnitt gehalten.

[0021] Es hat sich gezeigt, dass die Kombination aus einem federnd nachgebenden, radial innen vorgesehenen Halten, was somit direkt benachbart zum Stempel bzw. der Matrize der Tiefziehvorrichtung erfolgt, und einem radial äusseren starren Halten, es ermöglicht, dünne Bleche faltenarm bzw. im Wesentlichen faltenfrei tiefzuziehen. Damit eignet sich das erfindungsgemässe Verfahren besonders für das Tiefziehen von Dosenkörpern von Zweiteildosen. Die Aufteilung in die zwei radial unterschiedlichen Halteabschnitte, insbesondere in genau zwei unterschiedliche Halteabschnitte, d.h. einen gefederten und einen starren Halteabschnitt, ergibt ein sehr einfaches Verfahren. Es zeigt sich aber, dass mit diesem einfachen Verfahren das gewünschte faltenfreie Tiefziehen erreicht werden kann. Das Verfahren gemäss der Erfindung benötigt keine aktiven, hydraulisch oder pneumatisch gesteuerten Elemente und ist damit robust und kostengünstig.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0022] Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen <tb>Fig. 1 bis 3<SEP>eine bekannte Tiefziehvorrichtung bzw. einen bekannten Niederhalter in Schnittdarstellung und Schritte des Tiefziehens eines Blechs zu einem napfförmigen Dosenrumpf; <tb>Fig. 4<SEP>eine Detailansicht und eine vergrösserte Detailansicht einer Ausführung des Niederhalters gemäss der Erfindung; <tb>Fig. 5<SEP>eine schaubildliche Ansicht eines Niederhalters in einer Ausführung gemäss Fig. 4 ; <tb>Fig. 6<SEP>eine Detailansicht und eine vergrösserte Detailansicht einer weiteren Ausführung des Niederhalters gemäss der Erfindung; <tb>Fig. 7<SEP>eine Detailansicht und eine vergrösserte Detailansicht noch einer weiteren Ausführung des Niederhalters gemäss der Erfindung; <tb>Fig. 8<SEP>eine schaubildliche Ansicht eines Niederhalters in einer Ausführung gemäss Fig. 6 ; und <tb>Fig. 9<SEP>eine schaubildliche Ansicht eines Niederhalters in einer Ausführung nach Fig. 4 oder Fig. 7 für das Tiefziehen von ovalen Dosenkörpern.

Weg(e) zur Ausführung der Erfindung

[0023] Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine bekannte Tiefziehvorrichtung 1 in Schnittdarstellung. Es ist ein oberes Werkzeug 2 und ein unteres Werkzeug 3 vorgesehen. Der umzuformende Blechzuschnitt 4 ist zwischen den bereits geschlossen dargestellten Werkzeugen angeordnet. In der Figur ist der Innendorn bzw. Stempel 6 ersichtlich, der den Blechzuschnitt 4 in den Ziehring bzw. die Matrize 20 hinein verformt. Der Stempel ist auf einer Werkzeuggrundplatte 10 angeordnet. Die Werkzeuge 2, 3 werden in der Tiefziehvorrichtung 1 durch einen nicht dargestellten Antrieb relativ zueinander bewegt. Dies ist dem Fachmann bekannt und muss hier nicht weiter erläutert werden. Die Bewegung ist in den Fig. 2 und 3 in verschiedenen Stellungen gezeigt.

[0024] Es ist ein ringförmiger Niederhalter 7 aus Metall vorgesehen, der mit seiner Oberfläche 17 den Blechzuschnitt 4 gegen die Oberseite 22 des Ziehrings 20 drückt. In der Öffnung des ringförmigen Niederhalters 7 befindet sich der Stempel 6. Der Niederhalter 7 ist über Stössel 9 mit einem Ziehkissenkolben 11 verbunden, der in einem Ziehkissenzylinder 12 verschieblich ist. Der Ziehring 20 ist mit einem Ziehradius 21 versehen und das obere Werkzeug 2 weist ferner einen Ausstosser 24 auf. Der Blechzuschnitt wird zudem mit dem Schnittring 8 und der Schneidekante 23 geschnitten und es ist ein Abstreifer 25 vorgesehen. Der erläuterte Aufbau einer Tiefziehvorrichtung für Behälter- bzw. Dosenkörper ist dem Fachmann bekannt und wird hier nicht weiter erläutert.

[0025] In den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, wie das obere Werkzeug nach unten verfahren wird. Die Begriffe oben und unten sowie aussen und innen werden so verwendet, wie sich das aus der zeichnerischen Darstellung der Figuren ergibt. Innen liegt der Stempel 6, aussen liegt z.B. der Schnittring 8. Die Tiefziehvorrichtung ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur vertikalen Mittelachse M ausgebildet, soweit dies nicht abweichend erläutert wird oder dem Fachmann als abweichend davon bekannt ist. Fig. 2 zeigt, dass das obere Werkzeug 2 nach unten verfahren worden ist. Ein Flansch 4 ́ des Blechzuschnitts 4 ist zwischen der Oberfläche 22 des Ziehrings 20 und dem Niederhalter 7 gehalten und der Stempel 6, der in den Ziehring 20 eingedrungen ist, hat das Blech bereits teilweise in den Ziehring 20 hinein verformt. Ein Randbereich des Blechzuschnitts ist vom Schnittring 8 und der Schneidekante 23 bereits abgetrennt worden. In Fig. 3 ist der Tiefziehvorgang abgeschlossen und der Napf bzw. der Dosenkörper einer Zweiteildose ist im Wesentlichen gebildet. Die Werkzeuge werden geöffnet und der Ausstosser 24 stösst den Dosenkörper aus. Dieser wird zur nächsten Bearbeitungsstation transportiert und ein neuer Blechzuschnitt wird in die Tiefziehvorrichtung eingeführt und der geschilderte Vorgang findet erneut statt.

[0026] Gemäss der Erfindung ist die Tiefziehvorrichtung bzw. ist der ringförmige Niederhalter aus Metall so ausgebildet, dass er innen, d.h. an seine Ringöffnung anschliessend, einen federnd nachgebenden Halteabschnitt aufweist. Radial weiter aussen weist der Niederhalter einen starren Halteabschnitt auf, der an den federnden Halteabschnitt anschliesst. Die Federung ist dabei so vorgesehen, dass der federnde Halteabschnitt gegenüber dem starren Abschnitt derart nachgeben kann, dass für das Blech zwischen Ziehring und dem federnden Halteabschnitt mehr Raum zur Verfügung gestellt werden kann als zwischen Ziehring und starrem Halteabschnitt. Mit anderen Worten wird eine Federung des inneren Halteabschnitts entgegen der Ziehrichtung des Tiefziehwerkzeugs vorgesehen. Damit wird zur Öffnung des Niederhalters hin mehr Platz für das vom Stempel nachgezogene Blech geschaffen. Der Niederhalter passt sich dadurch einer sich während des Umformprozesses entstehenden ungleichmässigen Blechstärke des Flansches an. Damit werden unnötige Niederhalterkräfte und zugleich die Faltenbildung vermieden. Der Niederhalter kann durch seinen federnd angeordneten Halteabschnitt trotz einer Blechverdickung die Haltekraft gleichmässig auf das Blech ausüben. Die Federkraft ist dabei so gross zu wählen, dass das Blech auch im Bereich des federnd nachgebenden Halteabschnitts mit genügendem Druck beaufschlagt wird, damit beim Komprimieren des zulaufenden Blechrandes keine örtlichen Kräfte senkrecht zur Niederhalterfläche entstehen können, welche grösser sind als der Niederhaltedruck. Diese Federkraft kann vom Fachmann durch wenige Versuche empirisch bestimmt werden, worauf ein für den jeweiligen Blechzuschnitt mit seiner Dicke und Materialeigenschaft passender Niederhalter vorgesehen werden kann.

[0027] Die Fig. 4 und 5 zeigen eine erste Ausführungsform, bei welcher der obere bzw. der dem Ziehring gegenüberliegende Teil des Niederhalters 7 aus einem Stück 34 gebildet ist. Unterhalb des radial inneren Halteabschnitts 27 ist eine Ausnehmung 28 angeordnet. Mit dem starren Halteabschnitt 37 ist der federnde bzw. flexibel nachgebende Halteabschnitt 27 somit über ein Festkörpergelenk 29 verbunden, welches die Bewegung des Halteabschnitts 27 entgegen der Tiefziehbewegung des Stempels 6 bzw. in der Zeichnung nach unten ermöglicht. Ein starrer Anschlag 30 begrenzt den Weg des federnd beweglichen Halteabschnitts 27 auf einen Betrag X, der der Breite des Schlitzes 33 zwischen Anschlag 30 und dem Halteabschnitt 27 entspricht. Der Anschlag 30 begrenzt damit die Belastung des Festkörpergelenks. Der Betrag X ist vorzugsweise geringer gewählt als die Dicke a des Blechs. Die Grösse X bzw. der maximale Federweg des Halteabschnitts 27 (der in diesem Fall ganz innen benachbart zum Stempel 6 erreicht wird) beträgt bevorzugt 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter und insbesondere 0,2 Millimeter. Diese Werte sind für das Tiefziehen von dünnen Dosenblechen bevorzugt. Bei anderen Blechen können auch grössere Federwege zugelassen werden.

[0028] Das einstückige Element 34 des Niederhalters 7, welches den starren Halteabschnitt 37 und den federnden Halteabschnitt 27 bildet, ist auf einem gemeinsamen Träger 32 des Niederhalters 7 befestigt. Diese Befestigung kann z.B. durch eine Schraubverbindung der beiden Teile erfolgen. Eine Verbindung durch Klebung oder Schweissung ist ebenfalls möglich. Der Träger 32 bildet vorzugsweise auch den Anschlag 30 aus.

[0029] Fig. 5 zeigt einen Niederhalter 7 mit der vorgängig beschriebenen Ausführung in schaubildlicher Ansicht. Da die beiden Halteabschnitte 27 und 37 einstückig sind, sind sie zeichnerisch auf der Oberfläche 17 des Niederhalters nicht zu unterscheiden. Sie sind aber auf einem Teil der Oberfläche 17 des Niederhalters mit einer unterbrochenen Linie angedeutet. Ersichtlich ist der Träger 32 und der Schlitz 33 zwischen dem vom Träger gebildeten Anschlag 30 und dem ersten bzw. inneren Halteabschnitt. In radialer Richtung ist die Breite a des Halteabschnitts vorzugsweise als 50% bis 10% der gesamten Breite b der Oberfläche 17 des Niederhalters 7 betragend gewählt, insbesondere als 50% bis 20% betragend gewählt.

[0030] Dabei beaufschlagt der starre Halteabschnitt des Niederhalters die dünneren Randzonen des Blechs mit einem Teil der zur Verfügung stehenden Niederhaltekraft. Und der federnde, elastische, durch das Festkörpergelenk auslenkbare Halteabschnitt des Niederhalters, definiert gemäss Auslegung des Gelenks, in der verdickten Blechzone den restlichen Kraftanteil des Niederhalters.

[0031] Gegen Ende des Ziehvorgangs befindet sich kein Blech mehr unter dem starren Halteabschnitt des Niederhalters und der gefederte Halteabschnitt könnte eine örtlichen Überlastung oder Ermüdung erleiden. Dies wird verhindert, indem sich der gefederte Teil vor der Ermüdungsgrenze auf dem dazu vorgesehenen Anschlag 30 abstützen kann. Ein Vorteil dieser Ausführung des Niederhalters besteht im kontinuierlichen Übergang zwischen den beiden Halteabschnitten und entsprechend in der kontinuierlichen Oberfläche 17 des Niederhalters.

[0032] Die Fig. 6 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform. Wie in Fig. 6 ersichtlich, ist der Niederhalter 7 so aufgebaut, dass der federnd angeordnete Halteabschnitt 27 von einem separaten Teil bzw. einem separaten Ring 40 aus Metall gebildet ist, der in einer Ausnehmung 46 in einem ringförmigen Teil 47 des Niederhalters 7 vorgesehen ist, welcher zugleich den starren Halteabschnitt 37 bildet. Ein Federmittel 48 stützt den Ring 40 auf dem ringförmigen Teil 47 ab. Das Federmittel 48 kann aus einem ringförmigen Band aus einem Elastomer gebildet sein, welches für den Halteabschnitt den Federweg X ermöglicht, der durch den ringförmigen Teil 47 begrenzt wird. Das Elastomer kann insbesondere ein gummielastischer Polyurethan Werkstoff sein, der z.B. unter der Bezeichnung Vulkollan<®>bekannt ist. Der Federweg X kann auch hier bevorzugt 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter betragen und beträgt insbesondere 0,2 Millimeter. Dies wiederum für ein dünnes Blech für den Dosenkörper einer Zweiteildose.

[0033] Fig. 8 zeigt eine schaubildliche Ansicht eines entsprechend aufgebauten Niederhalters 7, wobei bei dieser Zeichnung durch die separaten Halteabschnitte ersichtlich ist, wo der federnde Halteabschnitt 27 und der starre Halteabschnitt 37 voneinander getrennt sind. Auch bei dieser Ausführung wird dafür gesorgt, dass am Ende des Ziehvorgangs das Federmittel des nicht überbeansprucht werden kann. In diesem Beispiel ist dies derart ausgeführt, dass das Federmittel in einer Nut eingelegt ist und der Ring 40 nach der Distanz bzw. dem Federweg X am Grund der Ausnehmung 46 zur Auflage kommt, wodurch das Federmittel nicht mehr weiter belastet wird.

[0034] Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher wiederum gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente wie in Fig. 4 bezeichnen. Bei dieser Ausführung ist demgemäss eine Ausnehmung 28 im Niederhalter angeordnet, welche die federnde Auslenkung des Halteabschnitts 27 über das Festkörpergelenk 29 ermöglicht, während der starre Halteabschnitt 37 vom Stück 34 gebildet ist, welches wiederum auf einem Träger 32 angeordnet ist. Die dazu vorgängig genannten Befestigungsarten können auch bei dieser Variante vorgesehen sein. Bei dieser Ausführung ist in der Ausnehmung 28 ein Federelement 40 ́ angeordnet. Vorzugsweise ist dies ein Ring aus einem Elastomer. Das Elastomer kann insbesondere ein gummielastischer Polyurethan Werkstoff sein, der z.B. unter der Bezeichnung Vulkollan<®>bekannt ist. Der Federweg X kann auch hier bevorzugt 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter betragen und beträgt insbesondere 0,2 Millimeter. Dies wiederum für ein dünnes Blech für den Dosenkörper einer Zweiteildose.

[0035] Die Fig. 9 zeigt eine Ausführung mit Festkörpergelenk gemäss Fig. 4 oder gemäss Fig. 7 . In diesem Beispiel wird ein ovaler Dosenkörper tiefgezogen. Der federnd nachgebende Halteabschnitt 27 ist dabei nur in den stärker gekrümmten Bereichen vorgesehen und erstreckt sich nicht entlang der ganzen Öffnung des Niederhalters. Damit reicht der starre Halteabschnitt 37 in den anderen Bereichen bis zur Öffnung des Niederhalters 7.

[0036] Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und in auch anderer Weise innerhalb des Umfangs der folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (27)

1. Tiefziehvorrichtung (1) für das Tiefziehen eines Blechzuschnitts (4), mit einem ringförmigen Niederhalter (7), einem Stempel (6) und einem Ziehring (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (7) einen ersten, innen liegenden Halteabschnitt (27) aufweist, welcher entgegen der Tiefziehrichtung federnd nachgebend angeordnet ist, und dass der Niederhalter einen in radialer Richtung an den ersten Halteabschnitt anschliessenden zweiten, aussenliegenden und starr angeordneten Halteabschnitt (37) aufweist.

2. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Halteabschnitt einstückig ausgebildet sind, und dass unterhalb des ersten Halteabschnitts eine Ausnehmung (28) angeordnet ist, durch welche die elastische Verformung der einstückigen Verbindung bewirkbar ist.

3. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung ein Federmittel (40 ́) angeordnet ist, insbesondere ein ringförmiges Federmittel aus einem Elastomermaterial.

4. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Halteabschnitt durch voneinander getrennte Elemente (47; 40) gebildet sind, und dass der erste Halteabschnitt (40) auf einem Federmittel (48) aufliegt.

5. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung für den Federweg des ersten Halteabschnitts vorgesehen ist.

6. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt sich entlang der ganzen Öffnung des Niederhalters erstreckt.

7. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt entlang der Öffnung des Niederhalters in mehrere Teilabschnitte unterteilt ist, zwischen denen sich der zweite starre Halteabschnitt radial bis zur Öffnung des Niederhalters erstreckt.

8. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorgesehen sind, welche am Niederhalter einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

9. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vier Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorgesehen sind, welche als gerundete Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.

10. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt sich radial über 10% bis 50% der radialen Breite der Niederhaltefläche des Niederhalters erstreckt, insbesondere sich radial über 20% bis 50% der Breite erstreckt.

11. Ringförmiger Niederhalter (7) für eine Tiefziehvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter von seiner Öffnung aus sich in radialer Richtung erstreckend einen ersten, federnd nachgebend angeordneten Halteabschnitt (27) und daran anschliessend einen zweiten, aussenliegenden starren Halteabschnitt (37) aufweist.

12. Ringförmiger Niederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Halteabschnitt einstückig ausgebildet sind, und dass unterhalb des ersten Halteabschnitts eine Ausnehmung angeordnet ist, durch welche die elastische Verformung der einstückigen Verbindung bewirkbar ist.

13. Ringförmiger Niederhalter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausnehmung ein Federmittel (40 ́) angeordnet ist, insbesondere ein ringförmiges Federmittel aus einem Elastomermaterial.

14. Ringförmiger Niederhalter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Halteabschnitt durch voneinander getrennte Elemente gebildet sind, und dass der erste Halteabschnitt auf einem Federmittel (48) aufliegt.

15. Ringförmiger Niederhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Begrenzung für den Federweg des ersten Halteabschnitts vorgesehen ist.

16. Ringförmiger Niederhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt sich entlang der ganzen Öffnung des Niederhalters erstreckt.

17. Ringförmiger Niederhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt entlang der Öffnung des Niederhalters in mehrere Teilabschnitte unterteilt ist, zwischen denen sich der zweite starre Halteabschnitt radial bis zur Öffnung des Niederhalters erstreckt.

18. Ringförmiger Niederhalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorgesehen sind, welche am Niederhalter einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

19. Ringförmiger Niederhalter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass vier Teilabschnitte des ersten Halteabschnitts vorgesehen sind, welche als gerundete Ecken eines Rechtecks angeordnet sind.

20. Ringförmiger Niederhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Halteabschnitt sich radial über 10% bis 50% der radialen Breite der Niederhaltefläche des Niederhalters erstreckt, insbesondere sich über 20% bis 50% der Breite erstreckt.

21. Ringförmiger Niederhalter nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Weg des federnden Halteabschnitts auf 0,1 Millimeter bis 0,4 Millimeter beschränkt ist und insbesondere, dass der maximale Weg des federnden Halteabschnitts auf ca. 0,2 Millimeter beschränkt ist.

22. Verwendung der Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. Verwendung des ringförmigen Niederhalters nach einem der Ansprüche 11 bis 21 zum Tiefziehen eines Dosenkörpers einer Zweiteildose aus Blech.

23. Verfahren zum Tiefziehen eines Blechs unter Verwendung eines Niederhalters, insbesondere unter Verwendung eines Niederhalters nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech beim Tiefziehen von der Niederhalterfläche radial innen von einem federnd nachgiebig angeordneten Niederhalterabschnitt und radial aussen von einem starren Niederhalterabschnitt gehalten wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech eine Ronde ist, und dass die federnde Halterung über entlang der gesamten Öffnung des Niederhalters erfolgt.

25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech zu einem ovalen Napf tiefgezogen wird, und dass die federnde Halterung nur entlang gegenüberliegenden Teilbereichen der Öffnung des Niederhalters erfolgt, welche die stärker gekrümmten Teilbereiche sind.

26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Blech zu einem im Wesentlichen rechteckigen Napf mit gerundeten Eckbereichen tiefgezogen wird, und dass die federnde Halterung nur in den gerundeten Eckbereichen entlang der Öffnung des Niederhalters erfolgt.

27. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 23 bis 26 zum Tiefziehen eines Blechs zur Bildung des Dosenkörpers einer Zweiteildose.