DE2228435B2 - Niederhalter zum Tiefziehen von Näpfen aus Blech - Google Patents

Description

In dem nicht zum Stand der Technik gehörenden älteren Patent 20 18 207 ist ein Niederhalter mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen beschrieben. Der beschriebene Niederhalter ist Teil eines kombinierten Stanz- und Tiefziehwerkzeuges, welches aus Blechband runde Scheiben ausstanzt und zu Näpfen formt. Die ausgestanzten Scheiben werden durch das Niederhalterwerkzeug nachgiebig gegen den Ziehring gedrückt und es ist durch Anschläge Sorge cMür getragen, daß das Niederhalterwerkzeug einen gewissen Mindestabstand vom Ziehring einhält. Dadurch wird erreicht daß die Näpfe eine gleichmäßige Wandstärke erhalten und der Ziehring vor Beschädigungen geschützt wird.

Die im Anspruch 1 angegebene Erfindung löst eine entsprechende Aufgabe, nämlich auch beim Weiterziehen und Abstrecken solcher Näpfe den Ziehring vor Beschädigungen zu schützen und zugleich eine gleichmäßige Wandstärke der durch das Weiterziehen und Abstrecken erzeugten Hohlkörper zu gewährleisten.

Durch den Niederhalter der Erfindung wird ermöglicht daß selbst bei ungleichmäßiger Wandstärke der weiterzuziehenden Näpfe der durch den Niederhalter während des Weiterziehens und Abstreckens auf die Näpfe ausgeübte Druck konstant gehalten werden kann, so daß ungleichmäßige Wandstärken und eine Schuppenbiklung am Rand der erzeugten Büchsen vermieden werden.

Ein Vor- und Niederhalter einer Vorrichtung zum Weiterziehen und Abstrecken von Büchsen ausgehend von Näpfen aus Blech, der den Ziehstempel rohrförmig

umschließt und achsgleich mit diesem hin- und herbewegbar ist ist bereits aus der GB-PS 10 82 075 bekannt; jedoch ist daraus nicht bekannt den Vorhalter nachgiebig am Niederhalter in der Weise anzubringen, daß der Napf fest aber nachgiebig gegen den Ziehring

π gedrückt wird, bis der Napf weitergezogen und abgestreckt ist und es ist daraus auch nicht bekannt die sich aus der nachgiebigen Befestigung des Vorhalters ergebende Beweglichkeit z.B. durch mechanische Anschläge so zu begrenzen, daß der Vorhalter den Ziehring nicht berühren kann.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den schematischen Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert Es ist F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer

Büchsentiefziehmaschine unter Verwendung eines Niederhalters gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht der Betätigungsvorrichtung für die Tiefziehwerkzeuge mit dem Tiefziehstempel in vorgestreckter Lage,

Fig.3 eine Seitenansicht nach Fig.2 mit dem Stempel in zurückgezogener Lage,

F i g. 4 ein Axialschnitt mit gegenüber F i g. 2 und 3 vergrößertem Maßstab durch das Gesenk und die Glättungsringe,

F i g. 5 die Tiefzieheinrichtung gesehen in Richtung der Pfeile 8-8 der F i g. 1 in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab,

F i g. 6 die Tiefzieheinrichtung nach F i g. 5 gesehen in Richtung der Pfeile 9-9 der F i g. 5,

■to Fig.7 ein Horizontalschnitt nach Linie 10-10 der F i g. 6 mit zurückgezogenen Tiefziehwerkzeugen, F i g. 8 ein Schnitt nach Linie 1 i-11 der F i g. 7, Fig.9 eine Ansicht in Richtung der Pfeile 13-13 der Fig. 8,

Fig. 10 eine Ansicht ähnlich F i g. 7 mit vorgeschobenen Tiefziehwerkzeugen bei Beginn der Tiefzieharbeit Fig. 11 eine Ansicht ähnlich Fig. 10 jedoch mit vorgestrecktem Tiefziehstempel und Fig. 12 eine Ansicht nach Fig. 11 mit anderen Ausführungsformen einzelner Teile.

In den F i g. 1 bis 4 dieser Zeichnung ist eine Maschine zur Herstellung von Büchsen aus Metall durch Tiefziehen dargestellt. Diese Maschine enthält einen Niederhalter gemäß der Erfindung.

Im Gestell 20 der Tiefziehmaschine wird durch einen Antrieb 22 ein horizontal liegender Stempel 24 hin- und herbewegt. Der Stempel 24 bewegt sich von seinem rechten Umkehrpunkt nach links durch eine Werkstückaufnahme 26 in ein Gesenk 28, in dem sein linker

so Umkehrpunkt liegt

In der Werkslückaufnahme 26 befinden sich die Werkstücke 30, das sind zu einem Napf vorgezogene Blechbutzen.
Ohne zunächst näher ns Detail zu gehen, sei bemerkt, daß die Niederhaltervorrichtung 54 für den Vorhalter 36 (Fig.2, 3, 4) zwischen den in Fig.3 und Fig.2 dargestellten Stellungen synchron mit dem Stempel 24 horizontal hin- und herbeweglich ist Bei Arbeitsbeginn

befinden sich der Stempel 24 und der Vorhalter 36 in vollständig zurückgezogener Stellung rechts. Der Napf 30 wird horizontal so eingelegt, daß er achsparallel zum Stempel 24 und zum Vorhalter 36 liegt Zwischen seinem Boden und den Werkzeugen befindet sich ein Zwischenraum, während sein Rand den Niederhaltervorrichtung 54 weist. Die Näpfe 30 werden nacheinander über eine Rinne 38 in die Werkstückaufnahme 26 gefördert, und dort von einer Gabel 40 in die oben beschriebene Lage gebracht Dann bewegt sich der Vorhalter 36 nach links, tritt in das offene Ende des Napfes 30 ein und erreicht schließlich seine linke Umkehrstellung (F i g. 2) am Ziehring 42 des Gesenks 28. Der Stempel 24 tritt aus dem Vorhalter 36 hervor, stößt gegen den Boden des Napfes 30 und schiebt diesen ι s gegen den Ziehring 42. Bei fortgesetzter Bewegung des Stempels 24 wird der Napf 30 durch eine Reihe von Wandglättungsringen 44 und einen Abstreifer 46 gegen das Bodenwölbungswerkzeug 48 gestoßen. Das nunmehr fertige Werkstück (Büchse) 32 (F i g. 4) wird durch den Abstreifer 46 vom nach rechts zurückgehenden Stempel 24 abgeschoben. Die Endsteüung vom Stempel 24 und Vorhalter 36 ist in F i g. 3 dargestellt

Die Niederhalte-Einrichtung 34 wird durch einen Nockenantrieb 50 über ein Gestänge 52 (F i g. 2 bis 4 und 5 bis 10) betätigt (Fig.2 und 3). Am Ende des Gestänges 52 sitzt die Niederhaltervorrichtung 54, die den Vorhalter 36 trägt (Fig.2-4 und 5-12). Der Nockenantrieb 50 besteht aus einem Paar Nockenräder 56. Jedes der beiden Nockenräder 56 ist mit einem Zahnrad 58 verbunden. Die Zahnräder 58 werden durch mit ihnen kämmende Ritzel 60 gedreht, die auf einer Welle 62 sitzen. Die Welle 62 gehört zum Antrieb 22 und treibt auch den Stempel 24. Die Bewegungen des Stempels 24 und des Vorhalters 36 sind durch diesen gemeinsamen Antrieb synchronisiert

Die Nockenräder 56 haben im wesentlichen gleiche Nocken 64. Auf jedem Nockenrad 56 läuft eine Rolle 66, und zwar vorzugsweise an seiner Rückseite (F i g. 2\ Die Welle 68 der Rollen 66 ist in einer Gabel am Ende einer Kolbenstange 70 gelagert Die Kolbenstange 70 gehört zu einem Kolben 72, welcher in einem am Gestell 20 befestigten Zylinder 74 beweglich ist Kolben 72 und Zylinder 74 bilden eine pneumatische Feder.

Jede Rolle 66 ist auf einer Welle 68 gelagert, und läuft in einer öffnung 76 eines Hebelarms 78. Der Hebelarm 78 ist im Bock 80 schwenkbar am Gestell 20 gelagert Die Rolle 66 befindet sich etwa in der Mitte des Hebelarms 78. Sein freies Ende ist über eine Lcsche 82 am Gestänge 52 angelenkt Damit folgt der Arm 78 genau den radialen Bewegungen der Rolle 66 und zieht den Stempel 24 entsprechend hin und her.

Das Gestänge 52 umfaßt obere und untere Betätigungsstangen 84 bzw. 86 für die Tiefziehwerkzeuge (F i g. 8 und 9). Wie aus F i g. 2,5 und 7-10 ersichtlich, sind die Betätigungsstangen 84 und 86 horizontal neben dem hin- und herbeweglichen Stempel 24 am Gestell 20 gelagert Wie aus F i g. 5 ersichtlich, ist der Stempel 24 über eine Schlittenanordnung 88 im Gestell 20 hin- und herbeweglich angeordnet Der Stempel 24 durchbricht die Lagerplatte 94 in einem Lager 90. in der Lagerplatte 94 und in der Lagerplatte 92 sind auch die Betätigungsstangen 84 und 86 axial verschieblich gelagert

Vor der Lagerplatte 94 sind die Enden der Stangen 84 und 86 durch die Niederhaltervorrichtung 54 verbunden (F i g. 5), die sich dadurch zusammen mit den Stangen 84, 86 hin- und herbewegt.

Die Stangen 84 und 86 sind an der Niederhaltervorrichtung 54 mittels einer Traverse 104 befestigt, welche den Weg des Stempels 24 kreuzt Die Verschiebung der Traverse nach rechts (Fig.5) wird durch eine pneumatische Feder 106 gehindert (F i g. 5 bis 8), Die pneumatische Feder 106 besteht aus einem Ringkolben 108 und einem Ringzylinder UO, die beide in jeder Stellung des Stempels 24 diesen umgeben. Die Relativbewegung von Zylinder und Kolben wird durch ein Paar Stifte 112 begrenzt, die im Kolbenteil befestigt und von Polsterringen 114 umrandet sind.

In einem Abstand von den Stiften 112 bilden Kolben 108 und Zylinder HO eine dichte Ringkammer 116, in welcher durch Verbindung nach außen ein vorbestimmten Luftdruck aufrechterhalten wird. Abseits von der Ringkammer 116 sind Polster 118,120 angeordnet die bei der Relativbewegung zwischen Kolben 108 und Zylinder 110 frei verformbar sind. Vorn am Zylinder 110 ist der Vorhalter 36, der den Stempel 24 umrandet angebracht Der Vorhalter 36 ist durch Schrauben 122 querversullbar, und durch Schrauben 124 (Fig.9) feststellbar, um ihn genau axia¹ zum Stempel 24 einstellen zu können.

Der Weg, den Zylinder 110 und Kolben 108 bei ihrer Relativbewegung durchmessen, ist durch Schrauben 126 begrenzt Die Schrauben 126 begrenzen dadurch auch zugleich den Weg des Vorhalters 36 gegenüber den Stangen 84 und 86. Die wichtige Funktion der Anschläge, wie Schrauben 126, ist es, den Weg des Vorhalters 36 zwischen seiner vorderen und hinteren Stellung auf einen bestimmten Betrag zu begrenzen, der so klein ist, daß der Vorhalter 36 den Ziehring 42 nicht berührt wenn kein Napf 30 mehr zwischen Vorhalter 36 und Ziehring 42 liegt (Fig. 11). Mit anderen Worten, wie nachstehend bei einer Beschreibung der Wirkungsweise der Maschine erläutert wird, übt unmittelbar vor und während des Tiefziehvorgangs der Vorhalter 36 in seiner vorderen StelluTig durch den Druck der pneumatischen Feder 106 einen vorbestimmten nach vorn gerichteten Druck auf den Napf 30 aus, während dieser durch den Ziehring 42 hindurch tief gezogen und seine Wände geglättet werden (Fig. 14). Sobald jedoch d· r Tiefziehvorgang beendet ist d. h. der Napf 30 den Ziehring 42 passiert hat drückt die Feder 106 den Vorhalter 36 nach vorn bis in einen bestimmten Abstand vom Ziehnng 42.

Auf diese Weise ist der zum Tiefziehen des Napfes 30 erforderliche Druck genau bestimmbar, indem das Luftvolumen in der pneumatischen Feder 106 kompressibel und dehnbar ist und geringe Werkzeugbewegungen zum Ausgleich geringer Blechdickenänderungen und Metallfließerscheinungen gestattet

Gleichzeitig begrenzen die Stellschrauben 126 den Weg des Vorhalters 36 an der Vorderseite dnd verhindern seinen Kontakt mit dem Ziehring 42, indem ein vorbestimmter Endabstand einstellbar ist der geringer ist als d\". Blechstärke des Näpfen 30, so Jaß die Verdünnung und die Schuppenbildung an den Kanten der Näpfe 30 ein Minimum ist und eine einwandfreie fertige Büchse 32 erzeugt wird.

Die vordere Tegrenzung des Weges des Vorhalters 36 kann auf verschiedene Weise erreicht werden. F i g. 12 zeigt z. B. eine andere Ausführungsform, bei der die Stirnflächen des Vorhalters 36 und/oder der Ringzylinder UO mit der Rückenfläche der Gabel 40 zusammenwirken, welche dann relativ zum Ziehring 42 festgehalten wird.

Die Maschine arbeitet wie folgt:

Der Stempel 24 steht anfangs in der in F i g. 3,7 und 8

dargestellten Stellung, der Vorhalter 36 befindet sich gleichfalls in der in Fig.3 dargestellten Stellung. In dieser Stellung des Stempels 24 und des Vorhalters 36 läuft ein Napf 30 aus der Rinne 38 vor die Gabel 40 der Werkstückaufnahme 26 und nimmt eine Stellung ein, in der er genau axial zum Stempel 24 und Vorhalter 36 liegt. Nun wird der Vorhalter 36 vorgeschoben. Die Stangen 84 und 86 und die Niederhaltervorrichtung 54 nehmen die in Pig. 10 gezeigte Stellung ein, in welcher die Stirn des Vorhalters 36 durch das offene Ende des Napfes 30 ihren Boden erreicht und ihn gegen den Ziehring 42 drückt. Der Druck, mit dem der Napf 30 in den Ziehring 42 gepreßt wird, ergibt sich aus dem Luftdruck in der Ringkammer 116 der pneumatischen Feder 106 und der relativen Rückwärtsbewegung des Ringzylinders 110 gegenüber dem Ringkolben 108 (Fig. 10).

Gleichzeitig mit derr* Vnrhaltpr Tfi hat auch der Stempel 24 seine Vorwärtsbewegung begonnen und stößt schließlich durch den Vorhalter 36 hindurch auf den Boden des Napfes 30. Bei seiner weiteren Bewegung nimmt der Stempel 24 den Napf 30 mit und drückt ihn schließlich durch den Ziehring 42. Währenddessen hat der Vorhalter 36 unter dem Druck der pneumatischen Feder 106 seinen vorderen, durch die Schrauben 126 gegebenen, Anschlag erreicht. Der vordere Anschlag hat einen vorbestimmten Abstand vom Ziehring 42, der ein wenig geringer ist als die Blechdicke des Napfes 30 (F i g. 11).

Weiter fortschreitend schiebt der Stempel 24 den Napf 30 durch die Wandglättungsringe 44 und 46 gegen das Bodenwölbungswerkzeug 48 in die in F i g. 2 und 4

ίο gezeichnete Stellung, in der die Büchse 32 aus dem Napl 30 fertig geformt ist.

Die Bewegungsrichtung des Stempels 24 wird sogleich umgekehrt, die fertige Büchse 32 vorn Stempe 24 mitgenommen und vom Abstreifer 46 vom Stempe 24 abgezogen. Sie fällt dann auf ein Transportband, das sie zu einem Speicher fördert.

Der Stempel 24 zieht sich durch das Gesenk 2Ϊ hindurch weiter zurück und erreicht seine in F i r. E dargestellte Endstellung. Der Vorhalter 36 wird währenddessen durch den Nockenantrieb 50 zurückgenommen und es kann, wie oben beschrieben, nunmehr der nächste Napf 30 vorgelegt werden, womit eir Arbeitszyklus abgeschlossen ist.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 Patentansprüche:

1. Niederhalter zum Tiefziehen von Näpfen aus Blech, der den Ziehstempel umschließt und achsgleich mit diesem gegen einen Ziehring hin- und herbewegbar ist, wobei das Niederhalterwerkzeug zum Zwecke eines während des Ziehvorganges erfolgenden nachgiebigen AndrOckens des Rohlings an den Ziehring in axialer Richtung nachgiebig, aber mit begrenztem axialem Bewegungsspielraum an einer Niederhaltervorrichtung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Niederhalterwerkzeug zum Zwecke des Weiterziehens und Abstreckens von vorgezogenen Näpfen (30) als rohrförmiger Vorhalter (36) ausgestaltet ist

2. Niederhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (126 oder 110 und 40) vorgesehen sind, die wenigstens in der vorgeschobenen Lage der Niederhaltervorrichtung (34, 36 und 54), in der der Ziehvorgang erfolgt, den Bewegungsspielraum des Vorhalters (36) in Vorwärtsrichtung begrenzen.

3. Niederhalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorhalter (36) über eine pneumatische Feder (106), insbesondere einen Druckluftzylinder (108—120), mit der Niederhaltervorrichtung (54) verbunden ist

4. Niederhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die pneumatische Feder (106) einwirkenden Mittel (126 oder 110 und 40) zur Begrenzung des Bewegungsspielraumes des Vorhalters (36) mit der pneumatischen Feder (106) verbunden sind und tine An Iherung des Vorhalters (36) an den Ziehricg (42) nur bis zu einem vorgegebenen MindestaöstanC jestatten.

5. Niederhalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in festem Abstand vom Ziehring (42) ein Anschlag (40) vorgesehen ist, der mit einer dem Vorhalter (36) zugeordneten Fläche zusammenarbeitet und eine Annäherung des Vorhalters (36) an den Ziehring (42) nur bis zu einem vorgegebenen Mindestabstand gestattet