DE2112881A1

DE2112881A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abstreifen von Behaeltern von einem Stempelteil in einer Ziehpresse

Info

Publication number: DE2112881A1
Application number: DE19712112881
Authority: DE
Inventors: Dunn Lloyd Graham
Original assignee: Aluminum Company of America
Current assignee: Howmet Aerospace Inc
Priority date: 1970-03-17
Filing date: 1971-03-17
Publication date: 1971-09-30
Also published as: SE385793B; US3654796A; DE2112881B2; FR2083355A1; FR2083355B1; GB1295195A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DH. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (08Π) 911087 O 1 12881

ALUMINUM COMPANY OP AMERICA, PITTSBURGH, PA. / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Abstreifen von Behältern von einem Stempelteil in einer Ziehpresse.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abstreifen eines becherförmigen Behälters von einem hin und her beweglichen Stempelteil in einer Ziehpresse.

Zum Ziehen oder Verringern der Dicke der Seitenwandung eines Behälters in einer Ziehvorrichtung oder -presse ist es notwendig, eine Einrichtung zum Abstreifen des Behälters von dem hin und her beweglichen Stempelteil nach Beendigung

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des Ziehvorgangs zu schaffen. Bis jetzt wurden einzelne Behälter von einem Stempelten in einer Ziehpresse mit Hilfe mechanischer Abstreifer abgestreift, die benachbart dem letzten Ziehring angeordnet sind, wie er im US-Patent 3^·0β55^ gezeigt ist, mit Hilfe eines mechanischen Abstreifers., der im Stempelteil angeordnet ist, wie im . US-Patent 5^23985 gezeigt, oder mit Hilfe einer Kombination eines mechanischen Abstreifers und eines mit Druckluft betriebenen Abstreifers, wie im US-Patent 3402591 gezeigt. Jedoch führte die Verwendung derartiger Abstreifer manchmal zu einer Beschädigung der Seitenwandung des gezogenen Behälters während des Ziehvorgangs, insbesondere dann, wenn die Seitenwandung des Behälters sehr düJin ist. Dementsprechend wird angestrebt, Abstreifeinriehtungen zu schaffen, die ^Ln Abstreifen eines Behälters vom Stempelteil sicherstellen, jedoch diesen während des AbstreifVorgangs nicht beschädigen.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Abstreifen eines becherförmigen Behälters von einem hin und her bewegliehen Stempelteil in einer Ziehpresse geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor Beendigung des Ziehvorgangs ein Strömungsmittel unter Druck in das Stempelteil und den Behälter auf dem Stempelteil eingeleitet wird, und nach Beendigung des Ziehvorgangs das äußere Ende des Behälters gegen einen Anschlag gepreßt wird, um den Behälter zwischen dem Druck des Strömungsmittels in diesem und dem Anschlag festzulegen, worauf das Stempelteil aus dem Behälter gezogen wird, ohne diesen zu beschädigen.

Weiterbildungen der Erfindung und die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen.

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Im folgenden wird die Erfindung genauer unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Matritzeneinrichtung einer Ziehpresse und eines Stempelteils mit der Darstellung eines benachbart dem Austrittsende der Katritzeneinrichtung angeordneten federnden Kissens und eines mit dem Stempelteil verbundenen Systems für Entlüftung und Druckzufuhr;
und

Fig. 2 einen Aufriß, teilweise im Querschnitt, der das Herausziehen des Stempelteils aus einem gegen das federnde Kissen gelagerten Behälter zeigt.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Matrltzen-Einrichtung 10 einer Ziehpresse dargestellt, die zwei Endkappen 12 und mehrere Ziehringe und Druckplatten 14 umfaßt, die zwischen den Endkappen befestigt sind, wie auch ein Stempelteil 16 zum Führen eines gezogenen Bechers 18 durch die Matritzen-Einriehtung, um die Dicke der Seitenwandung des Bechers zu verringern und diesen in die Länge zu ziehen, und um einen Behälter 20 zu bilden. Wie Fig. 1 weiter zeigt, ist ein Anschlag 22 benachbart dem Austrittsende der Matritzen-Einriehtung angeordnet, wie auch ein Luftsystem vorgesehen ist, um den Innenraum des Bechers 18 zu entlüften, wenn das Stempelteil 16 in diesen eingeführt wird, und um unter Druck stehende Luft in den Behälter einzuleiten, um diesen vom Stempelteil abzustreifen, wie im weiteren beschrieben werden wird.

Der Anschlag kann viele Formen haben, wie beispielsweise die eines Kissens 22 aus Gummi oder einem anderen viskoelastisehen Material, wobei sein Durchmesser vorzugsweise

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etwas größer ist als der des Behälters, und seine Dicke um etwa 1,27 cm oder mehr größer ist. Das Kissen 22 ist an der Ziehpresse fest angebracht, so daß das Ende des Stempelteils und ein Behälter auf dem Stempelteil bei Beendigung des Ziehvorgangs am Kissen anstoßen. Da das Stempelteil 16 einen Behälter vollständig durch die Matritzeneinrichtung 10 bewegen muß, ist. das federnde Kissen 22 von dem Austrittsende der Matritzeneinrichtung nicht weiter entfernt als die Länge des gezogenen Behälters beträgt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß sich die Anordnung des Kissens in einer Entfernung von 2,54 bis 5>08 cm zusätzlich zur Länge des Behälters gut bewährt. Dementsprechend wird die Ziehpresse so gebaut, daß das Stempelteil 16 nach Beendigung des Ziehvorgangs über das Austrittsende der Matritzeneinrichtung weit genug hinausragt, um den gezogenen Behälter durch die Matritzeneinrichtung vollständig zu tragen und gegen das federnde Kissen 22 anstoßen zu lassen.

Das Luftsystem für die Ziehpresse umfaßt sowohl ein Luftdrucksystem wie auch ein Entlüftungssystem, das teilweise an die Luftleitung 28 und an den Kanal 26 im Stempelteil 16 mittels eines Magnetventils 24 angeschlossen werden kann. Das Drucksystem ist so gestaltet, daß Luft unter einem Druck zugeführt wird, der ausreicht, um die benötigte Abstreifkraft zu erzeugen, wobei das Durchflußvolumen ausreicht, um diese Kraft während des Abstreifvorgangs aufrecht zu erhalten. Das Drucksystem umfaßt eine Druckzufuhrleitung 30, die zum Magnetventil 24 führt, und eine Kompressoreinrichtung J56. Außerdem kann das System bei Bedarf einen Windsammler J>K umfassen, um das Durchflußvolumen der Luft über einen längeren Zeitraum hinweg aufrecht zu erhalten. Das Entlüftungssystem 1st so gestaltet,

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daß es das Einführen des Stempelteils in einen gezogenen Becher erleichtert. Dabei umfaßt es eine Entlüftungsleitung 32, die vom Magnetventil 24 wegführt, wie auch eine Vakuumeinrichtung 38 und ein Ventil 40, die jeweils zu den Druckbedingungen der Umgebung hin geöffnet werden können. Das Magnetventil 24 wird durch automatische Steuereinrichtungen betätigt, die mit Bezug auf den jeweiligen Arbeitsvorgang des Stempelteils eingestellt sind, um den Innenraum des Bechers 18 zu entlüften, wenn das Stempelteil 16 in diesen hineinbewegt wird, und danach vor Beendigung des Ziehvorgangs Druck in den Behälter 20 einzuleiten. Das Magnetventil 24 hat vorzugsweise eine AUS-Stellung, in der die Leitung 26 im Stempelteil 16 weder mit dem Entlüftungssystem noch mit dem Druckzuführungssystem verbunden ist, so daß die Luft während eines Teils des Arbeitsvorgangs völlig abgeschlossen ist, um auf diese Weise einen ölnebel zu vermeiden, wie im weiteren beschrieben werden wird.

Bei Betätigung der Ziehpresse wird ein gezogener Becher in eine Stellung am Eintrittsende der Matritzeneinrichtung 10 mit Hilfe einer nicht abgebildeten Vorrichtung gebracht, worauf das Stempelteil 16 in den gezogenen Becher hineinbewegt wird. Während dieses EinfUhrungsvorgangs des Stempelteils 16 in den Becher 18 verbindet das Magnetventil 24 die Luftleitung 28 und die Innenseite des Bechers mit der Entlüftungsleitung 32. Die EntlUftungsleitung 32 kann entweder zur Atmosphäre über das Ventil 40 geöffnet werden, so daß Luft im Becher 18 in die Atmosphäre entweichen kann, oder mit der Vakuumeinrichtung 38 verbunden werden, wobei das Ventil 40 geschlossen ist, so daß die Luft in dem Becher schnell in das Vakuumsystem entweichen kann. Die Verwendung eines Vakuumsystems ist bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten

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von Vorteil, um sicherzustellen, daß die Luft aus dem Becher schnell entweichen oder abgezogen werden kann. Eine weitere Vorwärtsbewegung des Stempelteils 16 bewegt den Becher 18 in und durch die Matritzeneinrichtung 10, um dessen Seitenwandung in ihrer Dicke zu verringern und den Becher zu strecken, um einen dünnwandigen Behälter 20 zu ■ bilden.

Um ein Abstreifen des gezogenen Behälters vom Stempelteil 16 zu bewirken, wird das Magnetventil 24 so betätigt, daß es die Zuführleitung 28 und den Innenraum des Bechers mit der Druckleitung J50 vor Beendigung des Ziehvorgangs verbindet. Durch diese Verbindung wird unter Druck stehende Luft in das Stempelteil 16 und den Behälter 20 auf dem Ende des Stempelteils gepreßt, um die benötigte Abstreifkraft gegenüber der Endwandung des Behälters zu erreichen. Es ist wichtig, daß die Abstreifkraft auf dem Behälter erzeugt wird, bevor das Stempelteil beginnt, sich zurückzubewegen, jedoch im Rahmen des Arbeitsvorgangs nicht so früh, daß der Behälter vorzeitig vom Stempelteil weggeblasen wird. Dementsprechend werden die Paktoren, die die Druckerzeugung im Behälter bestimmen, wie Druck und Kapazität des Zuführsystems, Einstellung der Betätigung des Magnetventils und Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Stempelteils, sorgfältig gesteuert und aufeinander abgestimmt, um vor Beendigung des Ziehvorgangs die Abstreifkraft zu erzielen. Beispielsweise wird eine kürzere Zeit zur Erzeugung eines bestimmten Drucks in einem Behälter benötigt, wenn Luftdruck und Durchflußrate der Luft hoch sind, während bei einer hohen Geschwindigkeit des Stempelteils weniger Zeit zur Erzeugung des Abstreifdrucks zur Verfügung steht. In gleicher Weise hängt auch der zum Abstreifen benötigte

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Druck u.a. von einer Reihe von Paktoren, wie Temperatur, Schmierung, Oberflächenbearbeitung des Stempelteils und Länge und Durchmesser des Behälters ab. Um den zum Abstreifen benötigten Druck zu einem (pbimalen Zeitpunkt zu erzeugen,sind dementsprechend alle diese Paktoren beim Aufbau des Systems miteinander koordiniert.

Wurde ein Sy&em mit bestimmter Luftkapazität, Behältergröße, Schmierung usw. aufgebaut, so kann die genaue Einstellung zur Erzeugung der benötigten Abstreifkraft dadurch geändert werden, daß die Einstellung der Betätigung des Magnetventils nachgestellt wird, um den Zeitpunkt zu verschieben,zu dem die unter Druck stehende Luft in den Behälter eingeführt wird. Soll die Abstreifkraft geändert werden, kann dies durch eine Änderung des Drucks im Zuführsystem bewirkt werden. Diese Einstellungen können Jedoch auf verschiedene andere Arten durchgeführt werden, die für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich sind.

Allgemein wird das Magnetventil einige Zeit nach Eintritt des Stempelteils in den letzten Ziehring und vor Beendigung des Ziehvorgangs durch einen derartigen letzten Ziehring betätigt. Bei genau eingestellter Betätigung des Magnetventils wird der zum Abstreifen des Behälters vom Stempel erforderliche Luftdruck im Behälter im wesentlichen gleichzeitig mit einem Kontakt oder Anstoßen des Endes des Behälters gegen das federnde Kissen erzeugt. Nach einem derartigen Anstoßen des Behälterendes gegen das Kissen 22 beginnt das Stempelteil mit seiner rückläufigen Bewegung, wobei es,wie in Fig. 2 dargestellt, aus dem Behälter 20 bewegt wird. Der Luftdruck im Behälter 20 hält diesen gegen das federnde Kissen 22 während einer

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derartigen Herausziehbewegung des Stempelteils 16. Bezüglich des Betrages des für einen derartigen Abstreif-Vorgang benötigten Drucks ist zu sagen* daß bei einer Ziehpresse ein Druck von etwa 4,22 kg/cm verwendet wurde. Jedoch kann dieser Wert um 1,05 bis 1,41 kg/cm oder mehr schwanken.

■ Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Einstellung der Unterbrechung der Luftzufuhr zum Stempelteil, um auf diese Weise die Entstehung eines unangenehmen ölnebels in der Ziehpresse zu verhindern. Das Magnetventil wird vorzugsweise dann so betätigt, daß es die Zufuhr von unter Druck stehender Luft zum Stempelteil unterbricht, bevor das Stempelteil vollständig aus dem Behälter herausgezogen ist, jedoch wird das Stempelteil erst dann entlüftet, nachdem es auch durch die Matritzeneinrichtung und aus dieser herausgezogenist. Wenn die Luftzufuhr vor Herausziehen des Stempelteils aus dem Behälter abgeschaltet ist, jedoch nicht entlüftet wurde, so hat die unter Druck stehende und im Behälter gefangene Luft genügend Kraft, um den Behälter vom Stempelteil vollständig abzustreifen. Würde das Luftdrucksystem zum Stempelteil hin zu lange offen gelassen, so könnte die entweichende und unter Druck stehende Luft etwas vom Schmiermittel in der Presse zerstäuben und auf diese Weise einen unerwünschten öldunst um die Presse herum erzeugen. Solch ein Dunst ist unerwünscht, da er für die Gesundheit des Arbeitspersonals ungesund ist und der so entstehende Schmiermittelfilin sich auf der Umgebung absetzen würde. Dieser Dunst kann ein ernstes Problem darstellen, wenn in der Umgebung der Ziehpresse die Behälter gereinigt und überzogen werden.

Bei rückläufiger Bewegung des Stempelteils 16 wird dieses vollständig aus dem Behälter 20 herausgezogen, worauf der Behälter in ein Sammelgefäß oder auf ein Förder-

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band (nicht abgebildet) fallen oder abgeworfen werden kann, das unterhalb des Behälters oder um diesen herum angeordnet ist. Vorzugsweise wird ein derartiges Förderband oder ein Sammelgefäß genügend nahe unterhalb des Behälters angeordnet, so daß dieser nur eine kurze Strecke in eine solche.Vorrichtung fällt und durch den Fall nicht beschädigt wird. Außerdem können mechanische Abstreifer 42 in der Matritzeneinrichtung 10 vorgesehen sein, um einen Behälter vom Stempelteil abzustreifen, falls der Luftdruck nicht ausreicht, um einen derartigen Abstreifvorgang zu bewirken. Die mechanischen Abstreifer sind jedoch nur eine Sicherheitsmaßnahme, und es hat sich gezeigt, daß bei einer erfindungsgemäßen Ziehpresse gewöhnlich keine mechanischen Abstreifer eingebaut werden müssen.

Daraus ist ersichtlich, daß allein eine Abstreifeinrichtung mittels Luft für eine Ziehpresse geschaffen ist, die die Entfernung oder das Abstreifen eines gezogenen Behälters von dem hin und her beweglichen Stempelteil mit nur kleiner oder überhaupt keiner Beschädigung der Behälter bewirkt. Wäfrend im Vorhergehenden ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ist es für einen Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, daß zahlreiche Veränderungen und Modifizierungen vorgenommen werden können. Beispielsweise kann der Anschlag, gegen den das Behälter-Ende nach Beendigung des Ziehvorgangs gestoßen wird, als Stempel ausgebildet sein, der die Endwandung des Behälters umgestaltet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung hält der Druck im Behälter diesen gegen den Stempel, um ein Abstreifen des Behälters vom Stempelteil zu ermöglichen. Ein Stoßen des Behälter-Endes gegen einen solchen Stempel zur Bildung des Endes kann dazu beitragen, den Behälter vom

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Stempelteil abzustreifen, da eine Umformung des Behälters gewöhnlich in einer Bewegung der Seitenwandung des Behälters relativ zum Stempelteil resultiert. Diese relative Bewegung trägt dazu bei, den Behälter vom Stempelteil abzustreifen, um sicherzustellen, daß die Kraft des Abstreifdruckes den Behälter gegen den Anschlag hält.

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Claims

Patentansprüche

I./ Verfahren zum Abstreifen eines becherförmigen Behälters von einem hin und her beweglichen Stempelteil in einer Ziehpresse, dadurch gekennzeichnet j daß vor Beendigung des Ziehvorgangs ein Strömungsmittel unter Druck in das Stempelteil und den Behälter auf dem Stempelteil eingeleitet wird, und nach Beendigung des Ziehvorgangs das äußere Ende des Behälters gegen einen Anschlag gepreßt wird, um den Behälter zwischen dem Druck des Strömungsmittels in diesem und dem Anschlag festzulegen, worauf das Stempelteil aus dem Behälter gezogen wird, ohne diesen zu beschädigen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein unter Druck stehendes Strömungsmittel in den Behälter bei dessen Bewegung durch den letzten Ziehring in die Ziehpresse eingeleitet wird.
3· Verfahren nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Zufuhr eines Strömungsmittels in den Behälter vor dem vollständigen Herausziehen des Stempelteils aus dem Behälter unterbrochen wird, wodurch das im Behälter zurückgebliebene Strömungsmittel diesen vollständig vom Stempelteil abstreift.
4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 in einer Presse zum Bilden eines dünnwandigen, becherförmigen Behälters, mit mindestens einem Ziehring, einem hin und her beweglichen Stempelteil zum Führen des Behälters durch den Ziehring, und einer Einrichtung zum Abstreifen des Behälters vom Stempelteil bei Beendigung

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des Ziehvorgangs, gekennzeichnet durch einen benachbart dem Austrittsende des letzten Ziehringes (14) angeordneten Anschlag (22),der mit dem Stempelteil (16) so ausgerichtet ist, daß das Ende des Stempelteils (16) und des Behälters (20) auf dem Stempelteil (16) gegen den Anschlag (22) stößt, wie auch durch eine Einrichtung (24, 26, 28, 30, 34, 38) zum Einleiten eines Strömungsmittels unter Druck in den Behälter (20) auf dem Stempelteil (16) vor Anstoßen des Stempelteils (16) und des Behälters (20) gegen den Anschlag (22), wodurch der Druck des Strömungsmittels im Behälter (20) diesen gegen den Anschlag (22) hält, wenn das Stempelteil (16) sich zurückbewegt und hierdurch der Behälter (20) vom Stempelteil (16) abgestreift wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (22) in einem Abstand vom Austrittsende des letzten Ziehringes (14) angeordnet ist, der etwas größer ist als die Länge des gezogenen Behälters (20).
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Anschlag (22) aus viskoelastischem Material besteht.

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