DE2406306C2

DE2406306C2 - Verfahren zum Prägen des Aufreißabschnittes eines Aufreißdeckels und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE2406306C2
Application number: DE2406306A
Authority: DE
Inventors: Jerry D. Country Club Hills Ill. Hawkins; Albert J. Frankfort Ill. Holk jun.
Original assignee: Continental Group Inc
Current assignee: Continental Group Inc
Priority date: 1973-06-18
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1984-05-17
Also published as: ZA738819B; GB1472102A; AU6870774A; NO742185L; NL7408172A; SE7406183L; AU475405B2; JPS5028072A; IT1015154B; JPS547508B2; CA1028205A; BR7404939D0; US3898944A; FR2233238B1; AR210573A1; DE2406306A1; SE411307B; CH571906A5; DK323474A; FR2233238A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prägen des Aufreißabschnittes eines Aufreißdeckels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie auf ein Werkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An-Spruchs 2.

Ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1 ist aus der DE-OS 15 52 095 bekannt. Um zu gewährleisten, daß beim Einprägen einer Abscherlinie in den Spiegel eines Aufreißdeckels oder in f> den Boden eines einstückig hergestellten Dosenrumpfes eine im wesentlichen gleichmäßige Metallrestdicke stehenbleibt, ist vorgesehen, daß in dem betreffenden Bereich des Bleches und entsprechend dem Verlauf der Abscherlinie zunächst in einem ersten Prägeschritt eine Nut mit flachem Boden eingeprägt wird, und zwar nur so tief, daß entlang der Nut an einer Stelle das zwischen Nutenboden und Blechunterseite verbleibende Metall dicker ist als die Ausgangsdicke des Bleches an der dünnsten Stelle des Bleches. In den flachen Boden der Nut wird darauf in einem Prägeschritt die eigentliche Abscherlinie mit einem Prägewerkzeug eingeprägt, dessen Prägerippe den üblichen trapezförmigen Querschnitt aufweist. Dabei wird die Abscherlinie bevorzugt mittig in die flache Nut eingeprägt.

Da beim Einprägen der Abscherlinie in üblicher Weise in dem Blech solche Spannungen entstehen, daß ein zuvor auf die Unterseite des Bleches aufgebrachter Schutzlacküberzug beschädigt wird, so daß das blanke Metall freiliegt, ist bei diesem bekannten Verfahren vorgesehen, daß die beiden Prägeschritte ausgeführt werden, bevor die Schutzlackschicht aufgebracht wird. Da die beim Einprägen der Abscherlinie entstehenden Spannungen im Blech nicht nur zu einer Beschädigung einer zuvor aufgebrachten Lackschicht führen, sondern auch noch weitere Nachteile, z. B. die eines vorzeitigen der Abscherlinie zur Folge haben, werden bei diesem bekannten Verfahren diese Nachteile nicht vermieden.

Es ist bekannt, zur Vermeidung der unerwünschten Spannungen beim Einprägen der Abscherlinie in das Blech eines Aufreißdeckels in sehr geringem Abstand von der Abscherlinie eine Kerblinie von geringerer Tiefe als die Abscherlinie in das Deckelblech einzubringen. -Diese zusätzliche Hilfskerblinie dient nicht als Abscherlinie, sondern zur Verringerung der beim Einprägen der Abscherlinie auftretenden Spannungen. Diese Maßnahme hat sich in der Praxis bewährt und verhindert zuverlässig ein unbeabsichtigtes Einbrechen der Abscherlinie aufgrund von beim Einprägen erzeugten Spannungen. Die Anbringung einer zusätzlichen Kerblinie in unmittelbarer Nähe der Abscherlinie stellt jedoch einen zusätzlichen und relativ teuren Aufwand dar, der zu einer Verteuerung des Massenartikels, den ein Aufreißdeckel darstellt, führt

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung das bekannte Verfahren so weiterzubilden, daß die beim Einprägen der Abscherlinie auftretenden Spannungen im wesentlichen vermieden werden, ohne daß es notwendig ist, zu diesem Zweck eine zweite Hilfskerblinie zusätzlich zu der Abscherlinie in das Deckelblech einzubringen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Um die beim Einprägen der Abscherlinie in das Blech eines Aufreißdeckels mit Hilfe eines Werkzeugs, das eine im Querschnitt trapezförmige Prägerippe aufweist, auftretenden störenden Spannungen im Blech und die dadurch bedingte Beschädigung eines Schutzlackes auf der Unterseite des Bleches zu vermeiden ist es aus der US-PS 37 28 980 bekannt der Prägerippe einen von der Trapezform abweichenden Querschnitt zu geben, indem das Prägewerkzeug einerseits eine abgeflachte Schneide und andererseits breitseitig jeweils einmal in ihrem Verlauf gebrochene Seitenflanken aufweist, in dem von der Schneide aus die Flanken zunächst unter einem Winkel größer 90° divergieren und von einer Linie in etwa halber Höhe der Prägerippe aus einen wesentlich kleineren Winkel einschließen. Hierbei wird die Abscherlinie in einem einzigen Prägeschritt in das auf einer ebenen Auflage abgestützte Blech des Aufreißdeckels eingebracht. Diese Maßnahme hat sich jedoch in der Praxis als nicht ausreichend zur Vermeidung der beim Einprägen der Abscherlinie auftretenden Spannungen erwiesen. Man hat daher in der Praxis zu der oben schon erwähnten Maßnahme der Einbringung einer Hilfskerblinie zusätzlich zu der Abscherlinie und im geringen Abstand von und parallel zu dieser gegriffen.

Ausgehend von einem Werkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 2 sieht demgegenüber die Erfindung ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch vor, das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 weitergebildet ist.

Während nach dem Verfahren nach der DE-OS 15 52 095 die flache Nut lediglich den Zweck hat, die Ausgangsdicke des Bleches oder Dosenbodens in dem Bereich, in dem die Abscherlinie eingebracht werden

soll, zu vergleichmäßigen und die Abscherlinie selbst danach in üblicher Weise mit einem Werkzeug mit im Querschnitt trapezförmiger Prägerippe eingebracht wird, wird durch das Werkzeug nach der Erfindung die aus der DE-OS 15 52 095 bekannte abgestufte Vertiefung als Abscherlinie in das Blech des Aufreißdeckels eingebracht. Dabei ist es wesentlich, daß die abgestufte Vertiefung in das Blech m einem einzigen Prägeschritt eingebracht wird, im Gegensatz zu der Einbringung der eigentlichen Abscherlinie in das durch die Einprägung der Nut zuvor verdichtete Blechmaterial bei dem bekannten Verfahren. Eine vorhergehende Vergleichmäßigung der Blechdicke in dem Bereich, in dem die abgestufte Abscherlinie eingebracht wird, ist bei dem neuen Verfahren in der Rege! nicht vorgesehen. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß beim Einbringen der abgestuften Abscherlinie gemäß dem Verfahren nach der Erfindung die üblicherweise auftretenden Härtespannungen im Blech weitgehend vermieden werden können. Damit entfällt weitgehend die Gefahr eines vorzeitigen Einbrecbens der Abscherlinie. Dies wird erreicht, ohne daß es erforderlich ist neben df:* Absciierlinie eine Hilfskerblinie in das Blech einzubringen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Werkzeuges ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche 3 bis 5.

Nachfolgend werden anhand schematischer Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 im Ausschnitt und im Querschnitt eine Vorrichtung mit einem Prägewerkzeug zum Ausführen des Verfahrens in einer ersten Ausführungsform und

F i g. 2 in gleicher Darstellung wie F i g. 1 eine abgewandelte Ausführungsform.

In beiden Figuren ist das Werkzeug in bezug auf einen als Unterlage dienenden Amboß und in bezug auf den auf dem Amboß aufliegenden Aufreißdeckel in der abgehobenen Stellung nach Einbringen der Abscherlinie gezeigt.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung 10 weist einen Stempel 11 und einen Amboß 12 auf. Der Stempel 11 weist auf seiner Unterseite 19 eine in Richtung auf die Auflagefläche des Amboß vorspringende Kerbrippe 13 auf. Diese ist über ihre prägewirksame Höhe durch unter dem gleichen Winkel geneigte, in Richtung auf eine ebene Firstfläche 17 konvergierende Seitenflanken 14 und 16 bestimmt. Während die Seitenflanke 16 über die ganze prägewirksame Höhe der Kerbrippe durchgehend ausgebildet ist, ist die Seitenflanke 14 durch einen horizontalen und zur firstfläche 17 parallel verlaufenden Absatz 18 unterbrochen, der an einer Stelle zwischen dt? Firstfläche 17 und der Unterseite 19 des Werkzeuges verläuft. Dadurch besteht die Seitenflanke 14 aus zwei zueinander parallelen, aber in horizontaler Richtung gegeneinander versetzten Seitenflankenabschnitten 14a und 146.

Der Amboß 12 weist eine ebene Auflagefläche für den in F i g. 1 nicht näher bezeichneten und im Ausschnitt dargestellten Aufreißdeckel auf. Stempel 11 und Amboß 12 sind in einer üblichen Kerbpresse montiert.

Bei Absenken des Stempels 1 i zürn Einbringen der Abscherlinie dringt die Kerbrippe 13 um eine vorbestimmte Eindringtiefe in das Blech des Aufreißdeckels ein. Der Umriß der dabei entstehenden Abscherlinie ist allgemein komplementär zum Umriß des Querschnittes der Kerbrippe 13. Die den verschiedenen Flächenbereichen der Kerbrippe r zusprechenden Begrenzungsflächen der Abscherlinie sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei der Kerbrippe 13 unter Hinzufügung des Buchstabens »S« bezeichnet Die in dem Blech verbleibende Restdicke ist mit »x« angegeben.
Wie F i g. 1 erkennen läßt, ist der Abstand des Absatzes 18 von der Firstfläche 17 mit »y«, die Breite der Firstfläche 17 mit »z« und die Breite des Absatzes 18 mit » w« bezeichnet.

Beim Eindringen der Kerbrippe 13 in das Blech erfolgt eine Verdrängung des Metalls an der Eindringstel-Ie in der Weise, daß scharfe Kanten weitgehend vermieden werden.

Der Winkel »a« zwischen der Seitenflanke i6 und den Seitenflankenabschnitten 14a, 146 liegt zwischen 30° und 90° und beträgt vorzugsweise etwa 50°. Die Breite »z« der Firstfläche 17 beträgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 0,05 mm, während die Breite »w« des Absatzes 18 bei etwa 0,15 mm liegt Der Abstand »y«des Absatzes 18 von der Firstfläche 17 beträgt etwa 0.075 mm.

Allgemein kann gesagt werden, daß die Breite »w« des Absatzes 18 das Doppelte des Abstandes »y« zwischen Absatz und Firstfläche bzw. das Dreifache der Breite »z«der Firstfläche 17 beträgt
Mit der Vorrichtung nach F i g. 1 und einer Kerbrippe mit den Abmessungen, wie sie zuvor genannt worden sind, wurde eine Abscherlinie in einen Aufreißdeckel aus Stahlblech mit einer Dicke von etwa 0,25 mm eingebracht, und zwar bis auf eine Restdicke von etwa 0,05 mm. Es zeigte sich, daß die Gefahr eines vorzeitigen Einbrechens durch unerwünschte Spannungen im Blech weitgehend ausgeschaltet werden konnte. Im Vergleich dazu wurde ein gleicher Aufreißdeckel mit einem üblichen Werkzeug mit trapezförmiger Kerbrippe eingeprägt deren Seitenflanken einen Winkel von 50° einschließen. Es zeigte sich, daß schon bei einer Restdicke von 0,07 mm im Bereich der Abscherlinie bei diesem Deckel eine übermäßig hohe Bruchgefahr bestand. Daß die Restdicke wesentlich die Öffnungscharakteristik des Aufreißdeckels bestimmt, wird deutlich, daß eine größere Restdicke den Öffnungsvorgang wesentlich erschwert.

Bei dem abgewandelten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 110 nach Fig.2 ist ein Werkzeug 111 mit einer Kerbrippe 113 und ein Amboß 112 mii einer ebenen Auflagefläche vorgesehen. Die Kirbrippe 113 ist wiederum durch zwei in Richtung auf die Auflagefläche des Amboß konvergierende Seitenflanken 114, 116 begrenzt, die jedoch im vorliegenden Falle beide durch auf jeweils der gleichen Höhe liegende ebene Absätze 118 unterbrochen sind, so daß im Gegensatz zu der Ausführung nach F i g. 1 die Firstfläche 117 mittig zwischen den Flanken 114, 116 liegt. Die mit der Kerbrippe erzeugte Abscherlinie ist mit 113S bezeichnet, wobei die den Flächeriaöschnitten der Kerbrippe 513 entsprechenden Flächenabschnitte der Abscherlinie 113Smit de.i gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung »Sie bezeichnet sind. Durch das Einbringen der abgestuften Kerbrippe 113 in das Deckelblech in einem einzigen Prägeschri'.t erfolgt eine über die Querschnittshöhe des Bleches unterschiedliche Verdrängung des Metalls in einer Weise, die wesentlich zum Aufbau der sonst üblichen Prägespannungen im Blech beiträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Prägen des Aufreißabschnittes eines Aufreißdeckels mit einer diesen Aufreißabschnitt begrenzenden Prägeiinie in Form einer wenigstens einseitig abgestuften Vertiefung mit sich zum Materialinneren hin verjüngendem Querschnitt, wobei der ebene Boden und die ebene Stufe der Vertiefung im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestufte Vertiefung als Abscherlinie in einem einzigen Prägeschritt eingebracht wird.

2. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit in Richtung auf eine Auflagefläche vorspringenden Kerbrippen, die über ihre prägewirksame Höhe durch unter dem gleichen Winkel geneigte, in Richtung auf eine ebene Firstfläche konvergierenden Seitenflanken bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die eine Seitenflankei»*) durch einen zur Firstfläche (17) etwa parallelen Absatz (18) unterbrochen ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (10) des Absatzes (18) bzw. die Breitensumme von Absätzen (118) auf beiden Seitenflanken etwa das Dreifache der Breite (z) der Firstfläche (17,117) beträgt

4. Werkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (y), gemessen in Richtung der Blechdicke, zwischen der Firstfläche (17, 117) und dem Absatz (18, 118) etwa die Hälfte der Breite di^. Absatzes oder der Breitensumme beider Absätze beträgt.

5. Werkzeug nach Anspruch4, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Firr ^cläche (17,117) etwa 0,05 mm beträgt.