DE2460184C3 - Einrichtung zum Anformen einer glatten nach innen gewölbten Randrille am offenen Ende eines metallischen Behälters - Google Patents

Description

W)

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anformen einer glatten, nach innen gewölbten Randrille am offenen Ende eines metallischen Behälters, mit einem zur Aufnahme des umzuformenden Behälters dienenden, becherförmigen Aufnehmer und mit außerhalb des Behälters radial angeordneten Druckbacken für die Formung der Randrille, die auf der dem Bebälter zugewendeten Seite je eine dem Rillenprofil entsprechende Arbeitsfläche haben, auf dem oberen Rand des Aufnehmers aufliegen und auf ihrer dem Behälter abgewendeten Seite auf einer geneigten konischen Fläche so geführt sind, daß sie durch die Axialbewegung eines Antriebsorgans radial nach innen verschoben und gegen den umzuformenden Behälterrand gepreßt werden, nach Hauptpatent 23 59 034.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Weiterbildung der Erfindung des Hauptpatentes und ist gekennzeichnet durch mindestens zwei Übertragungselemente, deren radial nach außen gerichtete Endabschnitte mit mindestens zwei gleitend gelagerten ^pormschiebern zusammenwirken, wobei die Übertragungselemente und Formschieber stirnseitig das Innenprofil der zu formenden Randrille tragen, und wobei die Übertragungselemente auf einer kegeligen Führungsfläche eines Stempelkopfhalters so geführt sind, daß sie durch die Axialbewegung des Antriebsorgans über einen Niederhalter nach außen verschoben und gegen die umzuformende Behälterwand gepreßt werden, bevor die Drückbacken von außen gegen die Behälterwand gepreßt werden, um die Randrille zu formen.

Während bei der Erfindung gemäß dem Hauptpatent die Randrille durch Anpressen der Druckbacken von außen gegen die Behälterwand und durch Anpressen eines elastischen Anpreßkissens von innen gegen den unteren Abschnitt des teilweise vorgeformten Rillenprofils geformt wird, wird mit der Einrichtung der vorliegenden Erfindung die Randriile dadurch geformt, daß zuerst die Matrize von innen und dann die Drückbacken von außen gegen den oberen Behälterrand gepreßt werden. Auch dabei ist gewährleistet, daß zwischen benachbarten Matrizenteilen keine Spalten gebildet werden, in deren Bereich die Behälterwand von innen nicht abgestützt ist, so daß es nicht zu Ausbuchtungen und anderen unkontrollierbaren Verformungen und möglicherweise sog*«· zu Rissen einer dünnwandigen Behälterwand kommen kann; eine glatte Verformung ist somit sichergestellt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen Vertikalschnitt der Einrichtung in leicht vereinfachter Form;

F i g. 2 zeigt die Einrichtung kurz vor dem Einfahren des Stempelkopfes in die Sacklochbohrung des Aufnehmers;

F i g. 3 veranschaulicht zwei weitere Phasen bei der Herstellung der Randrille, wobei in der rechten Hälfte von Fig.3 die Matrizenunterteile kurz vor dem Übergang in ihre Arbeitsstellung gezeigt sind, die gemäß der linken Hälfte dieser Figur dann erreicht ist,

F i g. 4 und 5 zeigen Konstruktionsdetails,

Fig.6 zeigt anhand eines Vertikalschnittes eine Variante der elastischen Rückstellung der Matrizenunterteile,

Fig.7 veranschaulicht, ebenfalls in Form eines Vertikalschnittes, eine Möglichkeit der starren, zwangsläufigen Rückstellung der Matrizenunterteile,

F i g. 8 und 9 zeigen die Formgebung der Matrizenunterteile, wenn lediglich zwei Übertragungselemente und zwei Formschieber vorgesehen sind.

Das in den Fig. 1—5 dargestellte Ausführungsbeispiel umfaßt ein Werkzeugoberteil 23, das mit seiner Haltevorrichtung 2 an einem hin- und hergehenden Einspannkopf befestigt ist. Zur groben Höhenabstimmung kann eine Distanzscheibe 4 vorgesehen sein.

Im Werkzeugoberteil ist ein axial beweglicher Keil 6d angeordnet, der mit Scbmiermittelnuten 7 und Schmiermittelkanälen 8 versehen ist und dessen um 30° gegen die Horizontale geneigte Schrägfläche 9 mit einer Schrägfläche 10 gleicher Neigung eines Radialkeils Π zusammenwirkt Der ebenfalls mit Schmiermittelnuten und einem Schmiermittelkanal 13 versehene, im Querschnitt quadratische Radialkeil 11 ist in einer Querausarbeitung 14 des Werkzeugoberteils gleitend gelagert und wird von einem Bolzen 15, welcher unter der Einwirkung eines Federpaketes 15a steht, gegen die Schrägfläche des Axialkeils 6dgedrückt

Der dreiteilig ausgeführte Stempel weist bei dieser Ausführungsform ein Oiierteil 51 (Fig.2, 3), ein Unterteil 52 und ein Mittelteil 53 auf. Unterteil 52 und Mittelteil 53 werden nachstehend, von ihrer Funktion her gesehen, als Stempelkopf 52 und Stempelkopfhalter 53 bezeichnet

Der Stempeloberteil 51, der im unteren Endabschnitt des Axialkeiles 6c/befestigt ist, ist mit dem Stempelkopfhalter 53 über eine Schraube 54 verbunden. Am Unterteil des Stempelkopfhalters 53 ist ein HiTsabstteifer 56 mittels einer Halteschraube 55 befestigt Eine sich auf den Hilfsabstreifer 56 abstützende Schraubenfeder 57 hält den als Zylinderbüchse ausgebildeten Stempelkopf 52 ständig unter einer in Richtung des Stempeloberteils gerichteten Vorspannung.

Gemäß der Darstellung nach F i g. 1 und 3 ragt der Stempelkopf 52 in die Bohrung 58a eines Aufnehmers 58, wobei durch den Boden des Aufnehmers eine elastisch (beispielsweise auf einem Luftkissen) gelagerte Ausstoßerstange 59 ragt, an deren oberstem Ende mittels einer Schraube 60 ein Ausstoßerkopf 61 befestigt ist Ein ringförmiger Hilfsausstoßer 62 von L-förmigem Querschnitt steht unter der Vorspannung einer Schraubenfeder 63.

Der Stempelkopfhalter 53 ist annähernd in seinem mittleren Bereich mit einer Ausnehmung 64 versehen, von welcher insbesondere die untere, kreisringförmige Schrägfläche 64a von funktioneller Bedeutung ist An dieser Schrägfläche 64a sind, wie insbesondere auch Fig.5 zeigt, vier jeweils um 90° gegeneinander versetzte Übertragungselemente 65 gleitend gelagert, so daß sich diese Übertragungselemente 65 bei einer Abwärtsbewegung gleichzeitig radial nach außen bewegen müssen. Dabei gleitet jedes Übertragungselement 65 in dem Zwischenraum zwischen zwei einander benachbarten Formschiebern 66, die auf einer waagrechten Führungsbahn nach außen gleiten können, bis sie unter dem Druck der Übertragungselemente 65 die » in F i g. 5 dargestellte Lage erreicht haben.

Die Formxhieber 66 haben in Berücksichtigung ihrer Funktion zweckmäßigerweise die Form von Kreissegmenten, deren Sehne zwei einen stumpfen Winkel bildende Abschnitte aufweist, so daß die Übertragungselemente 65 jeweils zwischen zwei einander benachbarten Formschiebern 66 gleiten können und diese dabei radial nach außen drücken (F i g. 5).

Sowohl die Formschieber 66 als auch die Übertragungselemente 65 tragen an ihrem peripherischen Rand <■· das Innenprofil der an dem Behälter 18 anzubringenden Sicke bzw. Randrille. Sämtliche Formschieber 66 und Übertragungselemente 65 sind durch einen in einer Ringnut 67 angeordneten Gummiring 68 vorgespannt, der dieselben, falls keine äußeren Kräfte einwirken, in .· , die Ausgangslage nach F i g. 2 zu ziehen trachtet.

Am Oberteil des Aufnokmers 58 sind ferner in einer ringförmigen Ausnehmung insgesamt 16 Drückbacken 69 angeordnet die auf ihren der Stempelachse zugewandten Flächen das Außenprofil der Sicke bzw. Randrille tragen und auf ihrer gegenüberliegenden Sehe mit einer Schräge 70 versehen sind. Ein oberhalb der Drückbacken 69 angeordneter Druckring 71 weist an seinem Unterteil eine ringförmige, der Schräge 69 entsprechende und auf dieser aufliegende Schrägfläche auf. Der Druckring 71 ist so gelagert daß er sich innerhalb eines gewissen Hubweges parallel zur Stempelachse verschieben läßt Durch Rückstellbolzen 72, die unter dem Einfluß von Rückstellfedern 73 stehen, befindet er sich ständig unter einer elastischen, nach oben gerichteten Vorspannung. Nach oben ist die Bewegung des Druckringes 71 durch eine Abdeckplatte 29 (F ig. 2) begrenzt

Aus der bisherigen Ecschreibung ist bereits ersichtlich, daß die Drückbacken 69 bei einer Abwärtsbewegung des Druckringes 71 in radialer Richtung gegen die Stempelachse gedruckt werden. Dabei drücken sie mit ihren unteren Innenflächen auf einer Rückstellring 74, der zusammengepreßt wird und die Drückbacken 69 nach deren Freigabe durch den Druckring 71 wieder nach außen drückt

Ihrer Funktion entsprechend können die Übertragungselemente 65 und die Formschieber 66 somit auch als Matrizenunterteile bezeichnet werden.

Am Umfang des Stempeloberteils 51 ist eine Führungsbuchse 75 angeordnet in deren unterem Abschnitt sich eine kleine Führungsbuchse 76 für den Stempelkopfhalter 53 befindet An der Außenfläche der Führungsbuchse 75 ist auch hier ein Niederhalter 35 angeordnet dessen Bewegung mitteis Distanzhülsen 36 und Spannschrauben 36a mit Unterlagscheiben 36b im Werkzeugoberteil in axialer Richtung begrenzt ist und der ferner unter der Einwirkung vorgespannter Druckbolzen 37 steht. Die symmetrisch angeordneten Druckbolzen 37 sind innerhalb der entsprechenden Bohrungen 38 mit übereinanderliegenden elastischen Ringen 39 vorgespannt so daß sie sich erst bei Überschreitung einer bestimmten, einstellbaren Minimaikraft in die Bohrungen eindrücken lassen. Die elastischen Ringe 39 sind durch Unterlagscheiben 39a voneinander getrennt.

Der Niederhalter 35, der im Hinblick auf die für die Transportorgane (Greifer) freizuhaltende Bahn mit zwei symmetrisch angeordneten Ausnehmungen 40 versehen ist, weist an seiner unteren Stirnfläche einen nach unten vorstehenden Ansatz 77 auf, dessen untere Außenkante der oberen Hälfte des zu formenden Rillenprofils nachgebildet ist.

Im Niederhalter 35 sind mehrere Druckbolzen 78 in axialer Richtung frei gleitend mit axialem Spiel gelagert, so daß diese Druckbolzen Kräfte von der unteren Verschlußplatte 79 des Werkzeugoberteils auf den Druckring 71 übertragen können.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen:

Während der Vorwärtsbewegung des Stempels 51/52/53 berührt .^J.er Hilfsabstreifer 56 den Boden 18a des Behälter 18 und schiebt diesen vor sich her, bis der Behälterboden auf den ringförmigen Hilfsausstoßer 62 auftrifft und denselben bis zum Anschlag auf der ringförmigen stirnseitigen Fläche 59a des Ausstoßers 59 vor sich herschiebt Zum praktisch gleichen Zeitpunkt läuft der Hilfsabstreifer 56 mit dem Behälterboden auf den Ausstoßerkopf 61 auf und bewirkt somit die Vorwärtsbewegung des Ausstoßers 59 in die Bohrung des Aufnehmers 58.

Die Abwärtsbewegung des am Stempelkopfhalter 53 befestigten Hilfsabstreifers 56 kommt zum Stillstand, sobald der Ausstoßer 59 mit seiner ringförmigen Bundfläche 59b auf den Bohrungsgrund anstößt.

Wie bereits beschrieben, ist der gesamte Stempel 51/52/53 durch den Keiltrieb 6d/U (Fig. 1) in axialer Richtung nachgiebig gelagert. Demnach kann sich, nachdem die Vorwärtsbewegung des Stempelkopfhalters 53 zum Stillstand gekommen ist, das Werkzeugoberteil 23 relativ zum Stempel und auch zu des zu rillenden Behalters 18 weiterhin vorwärtsbewegen.

Wenn der Stempel über den Ausstoßer 59 am Grund der Sacklochbohrung des Aufnehmers 58 anläuft, sitzt der Niederhalteransatz 77 bereits auf. Hierdurch werden die an der stirnseitigen und kreisringförmigen Führungsfläche anliegenden Übertragungselemente 65 und Formschieber 66, die in ihrer Gesamtheit Praktisch im gleichen Augenblick laufen die Druckbol zen 78 mit ihrer Stirnseite gegen die äußere Stirnfläch des Druckringes 71 und bewegen diesen in axiale Richtung nach vorne entgegen den axial wirkendei Kräften der Rückstellbolzen 72, auf welche di< vorgespannten Rückstellfedern 73 wirken.

Hierdurch werden vermöge der keilförmigen Gestal des Druckringes 71 die paarweise und einande gegenüberliegend angeordneten Drückbacken 69 übe

ίο ihre schrägen stirnseitigen Führungsflächen 70 um entgegen den Kräften des Rückstellringes 74 in radiale Richtung nach innen geschoben. Dabei legen sich di Drückbacken 69 an und um die Behälterwand um formen in deren Randbereich bei fortschreitende Bewegung die Randrille.

Die elastische Rückstellung der Übertragungsele mente 65 und Formschieber 66 kann in manchen Fäller

nav.ii3tt.iii.iiu als iviau i^ciiuiuci iciic uci-CUJIIIICl WCIUCIl, entgegen der axial wirkenden Kraft der vorgespannten Rückstellfeder 57 aus der Bereitschaftsstellung gemäß F i g. 3. rechte Hälfte, in die Arbeitsstellung gemäß F i g. 3, linke Hälfte, gebracht.

Dabei gleiten die paarweise einander gegenüberliegend angeordneten Matrizenunterteile 65 und 66 auf der waagrechten Führungsfläche 52a und an der geneigten Führungsfläche 64a des Stempelkopfhalters 53. Infolgedessen werden die Übertragungselemente 65 in axialer Richtung nach vorne und in radialer Richtung nach außen bewegt und nehmen dabei die Formschieber 66 mit. Dies geschieht so lange, bis die Übertragungselemente 65 und mit diesen die Formschieber 66 mit ihren Zylindermantelflächen an der Innenseite der Behälterwand anschlagen und diese fest gegen die Bohrungswand des Aufnehmers 58 drücken. In dieser Lage, also in der Arbeitsstellung der Matrizenunterteile 65 und 66. sind diese fest eingespannt zwischen dem Matrizenoberteil 35. dem Stempelkopfhalter 53 und der Behälterwand bzw. dem Aufnehmer 58. Gleichzeitig mit den Matrizenunterteilen β5/66 befindet sich auch das Matrizenoberteil 77 in Arbeitsstellung, derart, daß hierbei die geteilte Matri/p hpstphpnH an«; Ηρπ ΤριΙρπ 65, 66 und 77 eine geschlossene Form bildet. Die Schließkräfte Jer geteilten Matrize rühren von dem vorgenannten und durch die eingetretene Relativbewegung zusätzlich nachgespannten axial angeordneten Federpaket 39 her und werden bei Beendigung des Schließvorganges begrenzt durch Auflaufen des Matrizenoberteiles 35 mit seiner werkzeugunterteilseitigen Stirnfläche 35a auf die äußere Fläche der Deckplatte 39.

iiiaucauiiuci c uci iciiiiiv uiin wanuigcil ucildlicill ic nicht über einen einfachen Gummiring 68 gewährleiste werden. Man verwendet dann vorzugsweise di Konstruktion nach Fig.6, bei der die elastisch Rückstellkraft mehrerer elastischer Rückstellorgane 8' über Hebel 81 auf die Übertragungselemente 65 bzw Formschieber 66 übertragen wird. Durch geeignet Wahl der Hebelarme bzw. Anordnung der Hebelachs 82 läßt sich die Rückstellkraft noch variieren.

Wie f ,vner F i g. 7 zeigt, muß die Rückstellung de Übertragungselemente 65 und Formschieber 66 nich unbedingt mittels eines elastischen Organes erfolger

v> Bei der in F i g. 7 dargestellter· Variante sind in Stempelkopfhalter 53 mehrere,gleichmäßig am Umfanj verteilte starre Rückstellorgane 83 angeordnet, dere obere Abschnitte in entsprechend geformte Absätze 8 der Übertragungselemente 65 bzw. Formschieber 6i

ij eingreifen.

Wenn das Ausführungsbeispiel nach Fi g. 5 auch vie Übertragungselemente 65 und vier Formschieber 6i zeigt, so sind Varianten mit mehr oder wenige Matrizenunterteilen durchaus möglich. Bei einer Aus führungsform mit zwei Übertragungselementen 65 un zwei Formschiebern 66 könnten diese Teile 7. B. eemäl F i g. 8 und 9 ausgebildet sein. Auch hier läßt sich jede Übertragungselement 65 zwischen die beiden angren zenden Formschieber 66 einschieben und bewegt di

i"> Formschieber dabei nach außen, wobei der entstehend Spalt durch die Stirnfläche 65a des Übertragungsele mentes selbst überbrückt wird. In einer Ringnut kan ein elastischer Rückstellring 85 angeordnet sein.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche;

   U Einrichtung zum Anformen einer glatten, nach innen gewölbten Randrille am offenen Ende eines metallischen Behälters, mit einem zur Aufnahme des umzuformenden Behälters dienenden, becherförmigen Aufnehmer, und mit außerhalb des Behälters radial angeordneten Drückbacken für die Formung der Randrille, die auf der dem Behälter zugewandten Seite je eine dem Rillenprofil entsprechende Arbeitsfläche haben, auf dem oberen Rand des Aufnehmers aufliegen und auf ihrer dem Behälter abgewendeten Seite auf einer geneigten konischen Fläche so geführt sind, daß sie durch die Axialbewegung eines Antriebsorgans radial nach innen verschoben und gegen den umzuformenden Behälterrand gepreßt werden, nach Patent 23 59 034, gekennzeichnet durch mindestens zwei Übertragungselemente (65), deren radial nach außen gerichtete Fndabschnitte mit mindestens zwei gleitend gelagerten Formschiebern (66) zusammenwirken, wobei die Übertragungselemente und Formschieber stirnseitig das Innenprofil der zu formenden Randrille tragen, und wobei die Übertragungselemente (65) auf einer kegeligen Führungsfläehe (64a) eines Stempelkopfhalters (53) so geführt sind, daß sie durch die Axialbewegung des Antriebsorgans über einen Niederhalter (35) nach außen verschoben und gegen die umzuformende Behälterwand gepreßt werden, bevor die Drückbakken (69) von außen gegen die Behälterwand gepreßt werden, um die Randrille zu formen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (35) einen ringförmigen Ansatz (77) aufweist, dessen stirnfläche dem zu formenden Rillenprofil angepaßt ist
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im radialen Bewegungsbereich der Druckbacken (69) ein elastischer Rückstellring (74) angeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungselemente (65) und Formschieber (66) durch ein elastisches Organ (68) in Richtung der Stempelachse vorgespannt sind.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Rückstellung der Übertragungselemente (65) und Formschieber (66) eine Anzahl im Stempelkopfhalter (53) starr befestigter Mitnehmer (83) angeordnet sind, deren Endabschnitte in entsprechende Ausnehmungen der Formschieber (66) hineinragen (F i g. 13).
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellung der Übertragungselemente (65) und Formschieber (66) über einzelne, jeweils einem der Formschieber (66) zugeordnete elastische Rückstellorgane (80) erfolgt, deren elastische Rückstellkraft durch Hebel (81) auf die Formschieber (66) übertragen wird.