DE1602515A1

DE1602515A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Behaeltern

Info

Publication number: DE1602515A1
Application number: DE19671602515
Authority: DE
Inventors: Scaletta Joseph Anthony; Miller Roland Earl; John Valek
Original assignee: Kraft Inc
Current assignee: Kraft Inc
Priority date: 1966-01-21
Filing date: 1967-01-19
Publication date: 1970-04-23
Also published as: US3435653A; BE692967A; GB1153664A; FR1508614A

Description

DiPL.-InG. F."WeICKMANN₁ DR-INCA-WeICKMANN, DIPL.-ING. H. WeICKMANN

D1PL.-PHYS. Dr. K. FiNCKE Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER. «3921/22 IDU^O IQ

SABi

MATIOMAL DAIRY PRODUCTS CORPORATION. 500 Peshtigo Court«

Chicago,, Illinois» V.St.v.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Behältern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie Vorrichtungen zum Formen. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und auf Werkzeuge zum Herstellen von Behältern, die einen geformtenBord aufweisen, in einem einzigen Arbeitsgang der' Vorrichtung. ■

In den letzten Jahren ist zunehmend das Bedürfnis entstanden, mit Hilfe eines Ziehvorganges Behälter herzustellen, und zwar aus leichten, dünnen Metallscheiben, etwa solchen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen, tiefgezogenem Weißblech, gezogenem Stahlblech und andere leichtgewichtige Materialien. Solche Behälter wiegen wenig, sind leicht zu handhaben, fester als Papierbehälter und als Verpackungsmaterial vorzüglich : geeignete Vorzugsweise ist der Behälter mit einem geformten

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Bord versehen, der die Gestalt einesumgeschlagenen oder eingerollten Randes haben oder aus einem in der Hauptsache glatten Flansch bestehen kann. Besonders zweckmäßig ist es, den Behalter nit einem eingerollten Bord zu versehen» um ihm ein gefälliges Aussehen zu geben und um den Deckel an dem Behälter zu befestigen. Es war jedoch bisher sehr umständlich, solche Behälter mit geformtem Bord in einem einzigen Arbeitsgang der Formvorrichtung herzustellen. Sie zu ziehen, war insbesondere dann schwierig, wenn es sich um Behälter handelte, deren Tiefe groß ist im Vergleich zu ihrem Durchmesser und die man allgemein als "tiefgezogene" Behälter bezeichnet.

Bisher war es besonders schwierig, tiefgezogene Behälter mit eingerolltem Bord aus einer Scheibe leichten Werkstoffs, z.B. Aluminium, herzustellen. Da Aluminium eine geringe Zugefestigkeit besitzt, besteht die Gefahr, daß der Rand des Aluminiumrohlings während des Ziehvorgangs abreißt und Metallsplitter bildet, was einerseits dazu führt, daß der Bord des Behälters uneben und unansehnlich wird, und andererseits dazu, daß im inneren des Gesenkes durch die vom Rohling abgerissenen Splitter Beschädigungen entstehen. Diese Schwierigkeit hat man bisher teilweise dadurch umgangen, daß man in einem ersten Ziehvoripng tiefgezogene Aluminiumbehälter mit einem relativ breiten Flansch tee« hergestellt, dann in einem weiteren Vorgang den überstehenden Flansch beschnitten und schließlich in einem gesonderten Vorgang den Flansch zu einem eingerollten Bord umgeschlagen Hat. Tief gezogene Behälter mit einem auf diese Weise hergestellt

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ten, eingerollten Bora sind in tier Herstellung zeitraubend und benötigen mehrere Gesenke,. Die Ausführung mehrer Ziehvorgänge hintereinander führt zudem zu. rauhen Stellen und Unebenheiten auf der Seitenwand des Behälters und es wäre vorteoLhaft» über ein Verfahren und die entsprechenden Tor richtung en' zu verfügen, um einen tief gezogenen, mit einem eingerollten Bord versehenen Behälter ans leichtgewichtigem Aluminium oder einer Aluminiumlegierung als Werkstoff in einem einzigen ZiehvOrgang herstellen zu können.

Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren« sowie Vor richtungen, um mittels- eines Ziehvorganges Behälter herzustellen. Insbesondere sollen tiefgezogene Behälter hergestellt •werden* die einen eingerollten.Bord besitzen» und zwar soll die Herstellung in einem einzigen Ziehvorgang erfolgen.- Darüber hinaus betrifft die .Erfindung eine Klemmvorrichtung, die es erlaubt*den Ziehvorgang zu steuern, und verhindert, daß das Ausgangsmaterial reißt und sich während des Ziehvorganges Splitter biläen. " '

Die diesbezüglichen Maßnahmen djsr Erfindung gehenauö der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen hervor. Es zeigen: :"■:""■

Fig. 1- eine schematische leilansicht einer FOrmpresse und des mit dhr verbünden hydraulischen Betatigungssystems, wobei Teile der Formpresse in einem'VertikaIsclinitt, dargestellt sind; . ■

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Fig. 2 eine, graphische Darstellung des hydraulischen Druckes, unter dem der Ziehring der Formpresse in Abhängigkeit der Drehung, der Kurbelwelle der Presse steht;

Fig. 3 einen Teilquerschnitt durch die Formpresse der Fig. 1, wobei die Presse in der Stellung gezeigt ist, in der der Rohling von dem scheibenförmigen Ausgangsmaterial abgeschnitten.ist;

in Fig. h eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht„/der die Presse in

einer teilweise geschlossenen Stellung gezeigt ist;

Fig. 5 eine den Fig. 3 und k entsprechende Ansicht, in der die Presse völlig geschlossen ist; und

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht» in der die Presse -gezeigt ist, nachdem sie den eingerollten Bord des Behälters hergestellt hat.

Ganz allgemein betrifft die vorliegende Erfindung ein Ver- . fahren und die entsprechenden Vorrichtungen zur Herstellung gezogener Behälter, die einen geformten Bord besitzen, in einem einzigen Arbeitsgang einer Formpresse, ohne daß dabei Schwierigkeiten des. Materials während des Formganges zu erwarten sind« In Sonderheit betrifft die Erfindung eine Formpresse, wiche Mittel enthält, um aus einem Stück des Äusgangsmaterials einen Rohling zu bilden, aus dem derBehälter bezogen werden soll.

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Mittel» um den Rand des riohlngs während des Ziehvorganges festaäJklemnien, Mittel zur Steuerung des KLemmdruckes am Rand des ttogllngs, und schließlich Mittel, um den Klemmdruck' an einem ■-bestimmten Punkt -während des Ziehvorganges zu beseitigen. Schließlieh betrifft die Erfindung ein Verfahren, um mittels einer solchen Formpresse einen tief gezogenen Behälter her zustellen· Die Erfindungumfaßt auch einen hydraulischen Mechanismus, um €en Rand des Rohlinges während des Ziehvorganges festzuklemmen tmd "wieder freizugeben.

iss hat sich herausgesgtellt, daß es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich ist, aus einer Scheibe eines entsprechenden leichtgewichtigen Materiales, wie etwa Aluminium oder Aluminium- - legierung, in einem einzigen Ziehvorgang einen tiefgezogenen Befeälter herzustellen, ohne daß das Äusgangsmaterial dabei splittert* Verfahren und Vorrichtungen gemäß der Erfindung sind insbesondere bei der Fertigung eines tiefgezogenen Behälters zweckmäßig, der einen eingerollten Bord besitzt, wie er dann wünschenswert ist, wenn der Behälter mit einem Deckel verschlossen werden soll. Natürlich ist die Erfindung auch dann nützlich, wenn flache, schalenförmige Behälter im Ziehverfahren hergestellt

"werden. : \

-. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Gresenkanordnüng 11 einer Formpresse zur Herstellung tiefgezogener zylindrischer Behälter, sowie einen hydraulischen Betätigiingsmechanlsmu.s 12 ζην Steuerung des KLemiiidruckes am Rand des Rphlings viährend des Zihevorgangs. Es ist klar, daß die nicht dargeigtellten !'eile

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der Formpresse, wie die Kurbelstange, die Kurbelwelle und zusätzliche Halterungsteile, in irgendeiner gewünschten «/fe-ise ausgebildet sein können und nicht Gegenstand der vorliegenden Lrflndung sind.

Die Pressgesenkanordnung 11 umfaßt eine obere Sfeempellialteplatte 13 und eine sntere Gesenkhalteplatte 15· Die Stapelhalteplatte trägt einen ringförmigen Stanzstempel 17, in dem ein zylindrischer Formstempel 19 gleitend gelagert ist- Ein oder mehrere hydraulische Zylinder 21, die mit einer Auskleidung 23 "versehen sind, sind in der Stemplhalteplatte 13 vorgesehen. In dem Zylinder 21 ist ein Kolben 25 angeordnet, der einen Schaft 27 aufwiest, v/elcher aus dem Zylinder 21 hinausragt und die obere Fläche des Formstempel berührt, um dessen Bewegung relativ zum Stanzstempel 17 zu steuern, wie dies später noch erklärt wird. Der hydraulische Zylinder 21 ist mit einer Druckmittelquelle verbunden, die eine Wanne 55 und ein Druckmotor 57 des hydraulischen Betätigungssystemes 12 sein kann oder auch ein besonderes hydraulisches System. Die Verbindung erfolgt durch eine Bohrung 29 und eine Leitung 30. In der Leitung 30 ist zur Kontroll-eä des Druckes ein Ventil 32 vorgesehen, das durch ein Solenoid oder auf andere Weise betätigbar ist. Um den Stanzstempel ist, beispielsweise mittels einer Feder, eine Abstreifplatte 31 befestigt, die dazu dient, den Werkstoff am Ende eines jeden PreJävorganges vom Stanzstempel 17 abzuheben.

Die Gesenkhalteplatte 15 trägt eine Rückplatte 33. auf der ein kreisförmiges Joch 3$ angeordnet ist. In der Öffnung des

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Joches 35 'ist konzentrisch ein kreisförmiger Ziehring, 37 befestigt» und zwar so, daß er einer gleitenden Bewegung gegenüber dem Joch fähig ist. Der Ziehring 37 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 38 versehen, die dazu dient» auf eine später beschriebene Weise "den Behälter mit einem eingerollten Bord zu versehen. Zentrxsch zu dem kreisförmigen Ziehring 37 ist. "auf der Bückplatte 33 ein zylindrisches Formgesenk 39 befestigt», und zwar ausgerichtet mit dem Formstempel 19» der äan der ßtempelhalteplatte 13 sitzte Der Ziehring 37 und der Stanzstempel 17 arbeiten.in einer nachstehend beschriebenen ¥eise zusammen», wobei sie einen Klemmmechanismus zum Ausrichten -und Erfassen der Kanten des Rohlings während des Ziehvorganges bilden. . . ■

Unterhalb des-'Ziehringes 37 sind in der Gesenkhalteplatte 15 ein cder mehrere hydraulische Zylinder *+l angeordnet» von denen ^der mit,einer zylindrischen Ausnkeldiung *+3 versehen ist» In jedem Zylinder hl befindet sich ein.hin- und herbeweglicher Kolben ^5» an dessen oberem Ende.eine Kolbenstange kj befestigt ist» die sich durch die Rückplatte 33 erstreckt. Das obere Ende der Kolbenstange kj berührt die untere Fläche de£.Ziehringes 37· Dde Kolbenstange ist von.einer solchen.Länge, daJBlf Wenn sich der Kolben ^5 in seiner, in. fig_a 1 dargestellten, obersten Lage befindet »die untere... Fläche·, „des Zi ehr ing es k 7 in einer Ebene mit der oberen Fläohe des Joche.s. 35 liegt. >

In der Gesenkhalteplatte Ij ist eine·BohrungΛ9 vorgesehen, die in druekmitteile!tender Verbindung mit^^ dem hydraulischen Zylinder M-I und ml.t e. in er Leitung 51 des hydraulischen Betätigung«

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BÄDORiCiNÄL

systems steht. Zu dem hydraulischen Betätigungssystem 12 gehören ein Vorratsbehälter, also etwa eine Wanne 55 für das hydraulische Medium, -welche mit der Bohrung k9 durch die Leitung 51 verbunden ist. In der Leitung 51 zwischen der Vanne 55 und der Bohrung ^9 ist ein Druckmotor 57 angeordnet. Dieser Druckmotor kann mit einer geeigneten Druckluftquelle verbunden sein, die nicht dargestellt ist, und dient dazu, daß das hydraiische Betätigungssystem 12 und die Zylinder 51 ständig mit hydraulischem Medium gefüllt sind. Der Druckmotor 57 kann durch einen geiegneten Schalter 59 gesteuert, »erden«, der bei dtr in Fig.. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung durch einen Nocken 6l in Übereinstimmung mit dem Arbeitsgang der Presse betätigt wird, wie dies später beschrieben ist.

In der Leitung 51 zwisohen dem Druekmotor 57 und den Zylindern hl ist ein Absperrventil 63 angeordnet, um einen Rückfluß des hydraulischen Mediums aus den Zylindern in den Druekmotor wäh-' rend des Ziehvorganges zu verhindern. ^Zwischen dem Absperrventil 63 und den Zylindern *+l ist in Verbindung mit der Leitung 51 ein Rückschlagventil 65 angeordnet. Dieses Rückschlagventil 65 ist normalerweise geschlossen. Unter einem bestimmten Drucke der von den Betriebsbedingungen der Presse bestimmt ist, öffnet es jedoch und setzt den Druck in den Zylindern 'ti und in der Leitung 5l herab. Es ist wünschenswert, daßüder Druck bei dem das Rückschlagventil 65 öffnet, für verschiedene Formvorgänge und unterschiedliche Materialien einstellbar ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist das Rückschlagventil über eine Lsitung $7 mit

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der Wanne 55 verbunden, so daß das aus den Zylindern ^l ausgetriebene Druckmittel in die Wanne 55 zurückkehren kann.

In dem hydraulischen Betätigungssystem sind auch Mittel vorgesehen, um den druck in dem Zylinder-kl· schnell herabzusetzen und auf diese Weise den Klemmdruck zwischen dem Stanzstempel Y] und dem 2ehring 37 während exnesTeiiabschnittes des .Ziehvorganges zu mindern. Wie Fig. 1 zeigt, umfassen diese Mittel ein Ablade·* ventil 69, das in einer Leitung 7I liegt, die mit der Leitung 51 verbunden ist. Das Äbladeventil ist dazu bestimmt, während eines besonderen Abschnittes des Formvorganges den gesamten Druck im den hydraulischen Zylindern in rascher Weise herabzusetzen oder völlig zu beseitigen» wie dies später beschrieben wird* Vorzugsweise wird das von dem-Abladeventil 69 aus den Zylindern 41 entfernte hydraulische Medium durch die Leitung 71 in die Wanne ^S zurückgeführt. Das Abladeventil 69 ist vorzugsweise ein Schnell schaltventil, also,etwa ein elektromagnetisches Ventil, und kann in Übereinstimmung mit dem Arbeitsablauf der Presse durch einen Schalter 73 gesteuert werden. Der Schalter 73 kann: durch einen geeigneten Nocken 75 betätigt werden, der auf" einer Kurbelwelle der Presse angeordnet ist. Der Nocken 75 ist so eingerichtet» daß er den Schalter während einer" gewünschten Zeitspanne Im Ablauf eines Ärbeitsganges der Presse betätigt, während welcher der Druck in den hydraulischen Zylindern !+1, -sowie der Klemmdruck zwischen dem Stänzstempel I7 und dem 2ahrlng 37 herabgesetzt wird.

Erfingdungsgemäß wirddaxAbladeventil während jedem Arbelts« gan£ der Presse nur für eine kurze Zeitspanne geöffnet und ,dem-

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entsprechend ist auch der Nocken 75- bemessen.

Die Arbeitsweise der Formpresse und des hydraulischen Betätigungsystems 53 wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 6 erläutert.

Die Arbeitsweise der Presse wird in Verbindung mit der Herstellung eines tiefgezogenen Behälters erklärt, der mit einem eingerollten Bord versehen ist. Als Ausgangsmaterial dient dabei ein Äluminiumkörper von 0,009 gauge (Kaliber). Der Behälter ist 1,73 Zoll (kh mm) tief und hat einen Außendurchmesser von ^,06O Zoll (103t5 mm) und einen Innendurchmesser von 3*878 Zoll (98,$ mm). ₍ Der Behälter wird aus einem scheibenförmigen Rohling gezogen, der einen Durchmesser von 6,188 Zoll (157 mm) besfcitzt, und der e ingerollte Bord am fertigen Behälter hat einen Durchmesser von 0,09 Zoll (2,3 mm). Fig. 1 zeigt die Stellung der Presse am. Anfang eines Arbeitsganges oder Zyklus an dem Punkt, wo die .Stempelhalteplatte I3 und die Gesenkhalteplatte 15 Eoneinander getrennt sind und eine Scheibe des Ausgangsmaterials 77% aus dem der Behälter gebildet werden soll, zwischen beiden eingeführt ist.

Fig. 2 stellt graphisch den Druck in den hydraulischen Zylindern !+1 dar, und zwar in Abhängigkeit vom Grad der Drehung der Kurbelwelle der Presse, während der beschriebene Behälter hergestellt wird. Am Beginn des Arbeitsganges der Presse, also in der Stellung der Fig. I₄ nimmt die Kurbelwelle die Stellung 0° ein.

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Die F^g* ·3" - 6 stellen entsprechend der Fig. 1 Teilschnittansichten der Formpresse dar und machen die Bewegung der Presse während eines Arbeitsgänges deutlich» in dem der beschriebene tiefgezogene Behälter mit seinem eingerollt|n Bord hergestellt wird.

Am Beginn des Arbeitsganges der Prisse (Fig* 1) sind die Stempelhalteplatte 13 und die Gesenkhalteplatte 15 voneinander getrennt und das Äusgangsmaterial ist durch den Einführungsmechanismus der Presse zwischen beide eingelegt» Dann beginnt die Kurbel-¹^eIIe der Presse sich zu drehen mit der Folge, daß die Stapelhalteplatte 13 und die Gesenkhalteplatte. 15 sich aufeinander zu bewegen und der Ziehvorgang beginnt - Wegen der besseren Anschaulichkeit ist es in den Fig. 3 - 6 so dargestellt, daß die Gesenkhalteplatte stationär ist und die Stempelhalteplatte sich während jedes Arbeitsgänges der Presse auf- und abbewegt. Am Beginn des Arbeitsganges der Presse befindet sich der Zehring 37 In seiner obersten Stellung» siehe Fig. 1, und die hydraulischen Zylinder !+1 sind als Folge der. Arbeit des, Druckmotors "wahrend des voraisgegangenen Arbeitshubes der Presse mit hydraulischem Medium gefüllt. Der Druck in den Zylindern J)-I ist verhältnismäßig niediig, etwa 50 psig -(3,5 at), wie Fig, 2 zeigt« Das Ruckschlagven« til 65« das sich erst bei einemDruck von etwa 1200 psig (8k at) öffnet, ist noch geschlossen und das nockenbetätigte Abladeventil '69 ist ebenfalls geschlossen. Das Absperrventil 63 verhindert den Rückfluß hydraulischen Mediums von den Zylindern *fl und man sieht, daß ein geschlossenes hydraulisches System eingerichtet ist» das dafür sorgt, daß der Ziehring 37 In seiner obersten Stellung bleibt.

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De weitere Drehung der Kurbelwelle bewirkt, daß die Stempelhalteplatte 13 ihren ¥eg nach unten beginnt und der Stanzstempel den Rohling 79von der Ausgangsmaterialscheibe abstanzt. Die relative Lage der einzelnen Teile zu diesem Zeitpunkt ist in Fig. 3 gezeigt* Hier ist zu sehen, daß der Rohling 79 von dem Äusgangs material 77 durch den Stanzstemp.el I7 abgestanzt ist, und daß die Abwärtsbewegjng des Stanzstempel den Ziehring etwas aus seiner voll ausgefahrenen Stellung, in der er mit der obersten Fläche des Formgesenkes und des Formjoches eine Ebene bildet, herabgedrückt hat. Da das hydraulische System 12 mit hydraulischem Medium gefüllt ist und das Rückschlagventil 65 und das Abladeventil 69 geschlossen sind und schließlich das Absperrventil 63 den'Rückfluß hydraulischem Mediums in den Druckmotor verhindert, bewirkt die Abwärtsbewegung des Stanzstempels 17 und die entsprechende Abwärtsbewegung des Ziehringes 37* ääß ^; dl+er Druck in den. hydraulischen Zylindern ^l zu steigen anfängt. Wie Fig. 2 zeigt* ereignet sich dies nach etwa 120°Drehüng der Kurbelwelle der Presse. ~

Der Abwärtsdruck des Stanzstempels 17 und der Äufwärtsdruck des Ziehringes 37 am Rande 81 des dazwischenliegenden Rohlings 79 hält diesen Rand während des Ziehvorganges sicher fest.

Wenn die Kurbelwelle der Presse mit ihrer Drehung fortfährt, setzen auch die Stemplehalteplatte 13, der Stanzstempel 17 und der Ziehring 37 ihren Weg nach unten gegen den hydraulischen Druck in den Zylindern kl fort. Wie Fig:, zeigt, steigt dabei der

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Druck in den ζ ylindern hl stark an, in gleicher Weise -wächst auch der Klemmdruck am Rand 8l des Rohlings 79 und letzterer fängt an» über das Formgesenk. 39 gezogen zu werden (Fig. *t). Der Anstieg des Druckes in den hydraulischen Zylindern M-I verursacht einen entsprechenden Anstieg des auf den Rand 81 des Rohlings 79 "wirkenden Klemmdruckes. Ein Anstieg des Klemmdruckes ist erwünscht, da.während des Ziehvorganges weiterhin zunehmende Zugspannungskräfte beim Ziehen und Strecken des Rohlings in die gewünschte Form ausgeübt werden. Der gewünschte" Anpreßdruck kann für einen bestimmten Ziehvorgang durch bloße Auswahl der Größe der Kolben kj eingestellt werden sowie durch den am Beginn des Ziehvorganges eingeregelten Druck in den Zylindernkl.

Um einen tiefgezogenen Behälter in einem einzigen Arbeitsgang der Formpresse herzustellen, wird der Klemmdruck, der durch den Stanzstempel 17 und den Ziehring 37 auf den Rand 8l des Rohlings 79 ausgeübt wird, derart gewählt, daß bei fortschrei-tandem Ziehvorgang die auf den Rand 81 aufgebrachten. Zugspannungskräfte schließlich dazu ausreichen,den Rand 81 langsam zwischen dem Stanzstempel 17 und dem Ziehring 37 hereäuszuzeiehen. In Fig. h ist eine phase dargestellt, in der der Rand 8l bereits teilweise aus seiner Lage zwischen dem Stanzstempel 17 und dem Ziehring 37 entfernt ist.

Im Zuge der weiteren Abwärtsbewegung der Stemplhalteplatte 13» des Stanzstempels 17 und des Ziehringes 37 schreitet der Ziehvorgang fort, wobei sich der Druck in den hydraulischen Zylin-

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-lo kl weiter erhöht, bis schließlich ein-vorbestirnter Maximaldruck erreicht ist, bei dem das Ruck schlag ventil 65 öffnet und das hydraulische Medium in die Wanne 55 abfließt. Wie Fig. zeigt, geht in dem dort behandelten Beispiel das Rückschlagventil auf, sobald der Druck in den Zylindern kl auf den maximalen Wert MDn 1200 psig (Qk at) angestiegen ist. Bei dem Druck von 1200 psig fahren die während des Formvorganges am Rohling erzeugten Zugspannungskräfte fort, den Rand 8l dieses Rohlings zwischen dem Stanzstempel Y] und dem Ziehring 37 herauszuziehen.

Bei weiterem Absenken der Stemplhalteplatte 13 trifft der Formstempel 19 auf den Rohling auf und es beginnt die Formung des Behälters' zwischen dem. Formstempel 19 und dem Formgesenk 39· Gleichzeitig wird der kreisförmige Rand 81 des Rohlings 79 weiter zwischen dem Stanzstempel und dem Ziehring herausgezogen.

Um einen tiefgezogenen Behälter mit einem einzigen Ziehvorgang herzustellen, ohne daß dabei Bruch oder Splitter bildung am Rohling eintritt, wird gemäß der vorliegenden Erfindung der auf den Rand 8l des Rohlings ausgeübte Klemmdruck gerade vor dem Zeitpunkt beseitigt, zu dem der Rand des Rohlings durch die im Rohling während des Ziehens erzeugten Zugspannungskräfte zwischen den den Rand festhaltenden Vorrichtungsteilen herausgezogen würde. Bei der Herstellung des beschriebenen Behälters wird der Klemmdruck dadurch beseitigt, daß das Abladeventil 69 in Tätigkeit tritt, und zwar dann, wenn gerade noch etwa I/I6 bis 1/8 Zoll Cl·6 - 3.2 mm) des Randes 8l des Rohlings zwischen dem Ziehring 37 und dem Stanzstqpel 17 gehalten wird. Das Abladeventil 69 wird

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durch deniNocken 75 betätigt, der an der Kurbelwelle der Presse angeordnet ist. Der Abbau des Druckes in dem Zylinder ist zeitlich so abgestimmt,, daß eier zusammentrifft mit der Berührung zwisehen dem, Formstempel" 19 und dem Formgesenk 39·

Wie Fig. 2 zeigt, findet die Betätigung des AbladeVentils 69 an einem Punkt zwischen etwal50-und ISO⁰ der Rotation des Kokkens 75 statt. In dem Seil des Preßvorganges, in dem sich die Kurbelwelle zwischen etwa l6l⁰ und I78⁰ bewegt» herrscht in den hydraulischen Zylindern praktisch kein Druck» abgesehen^von einem statischen Druck zwischen ^O und 50 psig (2,8 «· 3v5 at). Der. Stanzstempel 17 und der Ziehring 37 nehmen dabei die in Fig. · 5 dargestellte Stellung ein, Während des·.letzt en Teiles, der Abwärtsbewegung "der Stemplhalteplatte liegt der Rand 8l des Rohlings 79 nach seiner Befreiung von den festhaltenden Vorrichtungsteilen zwischen der Seite des Formgesenkes 39 und der Seite des Stanzstempels 17* so daß er einen geräten, ringförmigen Bord bildet (Fig. 5). -

Nachdem sich ate Kurbelwelle der Presse bis etwa I78⁰ gedreht hat ν öffnet der Nocken 75 den Schalter 73 und das Ablade ventil 69» schließt sich wieder, _rEtwa zu selben Zeit betätigt der "_:Üok-. ken 6l» der ebenfalls auf der Kurbelwelle der Presse angeordnet sein mag, den Druckmotor 57« der hydraulisches Medium durch das Absperrventil 63 und die Leitungen 30 und 51 in die hydrauli- * sehen Zylinder 21 und Ul treibt. Der Druck in den hydraulischen Zylindern kl steigt dabei rasch an, was dazu führt, daß sich der Ziehring·37 und der"Stanzstempel I7 nach oben bewegen. Gleich

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zu Anfangder Aufwärts bewegung des Ziehringes 37 wird der ringf örmige Bord des Behälters von der Ausnehmung 38 im Ziehring 37 efaßt und in der in Fig. 6 dargestellten Weise eingerollt. Gleichzeitig tritt das hydraulische Medium unter Druck in die Zylinder 21 ein» wodurch der Formstempel I9 im Eingriff mit dem Formgesenk 39 gehalten wird, um zu erreichen« daß der Behälter während der Bildung des eingerollten Bordes festgehalten wird. Die Relativbewegung des Stanzstempels 17» des Ziehringes 37 und des Formstempels 38 während der Bildung des eingerollten Bordes ist den Fig. 5 und 6 zu entnehmen.

Nachdem das -ndnrollen des kreisförmigen Bordes beendet ist, trennen sich die StempeLhalteplätte und die Gesenkhalteplatt.e, und der Behälter wird mittels eines Auswerfers 83 ausgestoßen* Währenddessen bewirkt der Druck in den hydraulischen Zylindern ¹J-I₁ daß sich der Ziehring 37 ^s0 lange nach oben bewegt, bis er schließlich wieder'in die Stellung gemäß Fig. 1 zurückgekehrt ist. Auch öffnet sich das Ventil 32, um den Druck in den Zylindern 21 abzubauen. - ■ _ ' ,

Obwohl die Erfindung unter Einschluß eines besonderen Abladeventil les 69 und eines besonderen Rückschlagventiles 67 beschrieben

und dargestellt ist, ist es doch auch denkbar, daß die Funktion dieser beiden Ventile, falls gewünscht, auch einem einzigen Ventil zugewiesen werden kann.. Solch ein Ventil müßte einen Druckventilmechanismus enthalten, um den Druck in den hydraulischen Zylindern beim Erreichen eines gewünschten Wertes abzu-

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bauen, und es müßte auch ein Solenoid oder andere Betätigungsmittel enthalten, um den Auslaß zu überbrücken, so daß der Klemmdruck während jener Phase des Arbeitshubes der Presse rasch und völlig beseitigt wird, in der die Freigabe des Randes des Rohlings aus der Klemmung zwischen Stanzstempel und Ziehring erforderlich ist.

Ss ist auch denkbar, ein solenoidgesteuertes Abladeventil 69« wie es in Fig. 1 dargestellt ist, zu verwenden, und auch in dem Rückschlagventil 65 einen*Übersteuermecahanismus vorzusehen, so daß sowohl dax Abladeventil als auch das Rückschlagventil geeignet sind, in dem Punkt, wo es notwendig ist, den Rand des Rohlinges zwischen dem Stanzstempel und dem Ziehring freizugeben, einen raschen Abbau des Druckes in den hydraulischen Zylindern herbeizuführen. Zum Teil ist es wünschenswert, den Druck in den hydraulischen Zylindern so schnell als möglich abzubauen, und es hat sich herausgestellt, daß dazu die Verwendung zweier Leitungen und zweier Abladeventile bessere Resultate ergibt als eine einzige Leitung, vornehmlich dann, wenn die Flüssigkeitwleitungen und die Ventile Heine Kapazitäten besitzen.

Es ist auch denkbar, einen Wärmeaustauscher in einer oder mehreren der Leitungen des hydraulischen Betätigungssysterns anzuordnen, um das hydraulische Medium auf konstanter Temperatur zu halten und Expansion und Kontraktion zu vermeiden.

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über die zur Venaanschaulichung der Erfindung offenbarten Besonderheiten hinaus sind mannigfaltige Abwandlungen des Erfind ungs gegenstandes denkbar.

- Patentansprüche -

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Claims

Pat e η t aas ρ r ü c* h e :

1. Presse zum Ziehen von Behältern» bei der 4er Rand des Rohlings wahrend des Ziehv or ganges festgeklemmt ist, gekennzeichnet dttreh ein hydraulisches System (12) zur Erzeugung des Druk- les, mit" rdem" die Klemmwirkung wirksam ist, wobei die Stärke des Idemmdrüekes steuerbar ist und bei einem vorgegebenen Wert schnell abgebaut wird.

2. Presse riach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, daß die Klemmung zwischen einem Stanzstempel (1?), der dazu dient* von einer Ausgangsmaterialscheibe (77) einen Rohling (79) zu bilden, und einem Ziehring (37) erfolgt, xielcher dem Stanzstemper (17) gegenüberliegei-nä angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß das hydraulische System (12) eine tfanne (55) für ein hydraulisches MediLim umfaßt, ferner Leitungen (51,71)* die eine druckübertra- £ende Verbindung zwischen dem hydraulischen Medium in der ¥anne und einem unmittelbar mit 'demRohling in Berührung kommenden Teil der Klemmvorrichtung herstellen, sowie ein AbTadeventil (69)» öas in Verbindung mit dem in den Leitungen befindlichen Medium steht und dazu bestimmt ist, den auf die Klemmvorrich-'tung wirksamen Druck des Mediums rasch abzubauen, und das Betätigungsmittel (73,75) aufweist.

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h» Presse nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische System mindestens einen hydraulischen Zylinder (^fI) umfaßt, der gegenüber einem nt t dem Rohling in Berührung kommenden Teil (37) der Klemmvorrichtung angeordnet ist und in Verbindung mit den Leitungen (51.7D steht, und daß in dem Zylinder (¹Il) ein von dem Druckmedium be&tigter Kolben C+5) angeordnet ist, der in Übereinstimmung mit dem Druck des Medijms in der Leitung einen Druck auf den am ßohling angreifenden Teil (37) der Klemmvorrichtung ausübt,

5. Presse nach Anspruch h_t gekennzeichnet durch Einrichtungen (65) * die einen Rückfluß des hydraulischen Mediums aus dem Zylinder in die Wanne verhindern.

6. Presse nach Anspruch 3« gekennzeichnet durch Vorrichtungen (73*75)» die in Abhängigkeit von dem Arbeitshub der Presse währenc des Ziehvorganges daa Abladeventil (67) öffnen und schließen, und durch andere Vorrichtungen (57)» die nach dem öffnen und Schließen des Abladeventils den Druck des Medijms auf die am Rohling angreifende Fläche der Klemmvorrichtung ansteigen lassen.

7. Presse nach Anspruch k_% dadurch gekennzeichnet, daß mit der druckübertrageden Leitung (51) eine Vorrichtung (65) verbunden ist» über die bei iSrreichung eines vorbestimmten maxiamlen Druckes Druckmedium aus dem Zylinder abfließt, so äaü der Druck auf diesen Maximalwert beschrankt bleibt, und daß diese Vorrichtung in einer bestimmtenPhase des Arbeitshubes der Presse durch eine weitere Vorrichtung (69) überbrückbar ist,

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über die währisd dieser Phase der gesamte Druck abgebaut wird.

8. Presse nach Anspruch 6» dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung des Druckes ein Druckmotor (5?) vorgesehen ist. der abhängig vom Ärbeitshub der Presse steuerbar ist»

9. Prlsse nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß im Ziehring (37) eine Ausnehmung (38) vorgesehen ist» die dazu bestimmt ist» den Rand (8l) des Rohlings aufzunehmen und einzurollen. , .

10* Presse nach Anspruch I₁ gekennzeichnet durch Mittel» um aus einer Schicht (77) von Ausgangsamaterial einen Rohling (79) zu bilden,wobei diese Mittel einen Stanzstempel (17) enthalten, in dem verschieblich ein Formstempel (19) angeordnet ist, und daß witer Mittel (3Ö»21,25) vorgesehen sind, um in Abhängigkeit vom Ärbeitshub der Presse auf den Formstempel (19) einen Druck auszuüben. ■·..■■..'■-"

11. Verfahren zum Ziehen eines Behälters unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1, in der aus einem Stück Ausgangsmaterial ein Rohling gebildet und dann der Rohling gezogen wird, wobei während des Ziehvorganges der Rand des Rohlings durch eine Klemmvorrichtung festgehalten wird/dadurch gekennzeich net, daß der Rand des Rohlings kurz vor Beendigung des Ziehvorganges schnell losgelassen und danach in eine gewünschte Form . gebracht wird. .".-", ... :.,y' /; ;■

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Maxidjum des Klemmdruckes der Klemmvorrichtung so gesteuert wird» daß der Randdes Rohlings gegen denKLemmdruck aus der Klemmung während des Ziehvorganges herausgezogen werden kann» und daß kurz vor dem Punkt, an dem der Rand des Rohlings völlig aus der Umklammerung gezogen wird, der Klemmdruck beseitigt wird ι

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009817/0283