DE2539354C3

DE2539354C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Leichtbehältern

Info

Publication number: DE2539354C3
Application number: DE19752539354
Authority: DE
Inventors: Rolf 7053 Rommelshausen Eberspaecher; Dieter 7141 Moeglingen Liede
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1975-09-04
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1980-10-16
Also published as: DE2539354B2; CH612858A5; FR2322680A1; IT1063653B; DE2539354A1; JPS5239479A

Description

Die Erfindung beziehe sich acJ eine Vorrichtung zum Herstellen von Leichtbehältern aus einer Folie aus einem Metall-Kunststoffverburv' mit einem in die öffnung einer Matrize vortreibbaren Stempel mit in sich geschlossener Stirnkante und mit einer die Folie auf dem die öffnung umgebenden Rand der Matrize festhaltenden Klemmeinrichtung.

Auf einer beispielsweise durch die DE-OS 23 21 980 bekannt gewordenen Vorrichtung dieser Art werden napfartige Behälter durch Verstrecken einer Folie mit einem leicht konischen Stempel geformt Die Tiefe eier auf dieser Vorrichtung herstellbaren Behälter ist eng begrenzt, weil ab einer bestimmten Tiefe die Reibung zwischen der Folie und der Stempelstirnkante so groß wird, daß kein Material mehr aus dem mittleren Bereich der Folie in den zu bildenden Wandbereich fließen kann, und die Folie an der Stempelstirnkante dann einreißt

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Vorrichtung der oben angegebenen Art zu schaffen, auf der Leichtbehälter mit relativ großer Tiefe hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Stempel wenigstens eine axial zurückgesetzte, in sich geschlossene Schulterkante mit größerem Umfang hat

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung findet während des Formens eines Behälters eine Verlagerung des Kräfteangriffs vom mittleren in den äußeren Bereich der Folie statt, so daß die Folie ziemlich gleichmäßig verstreckt wird. Der auf diese Weise hergestellte Behälter erhält so eine positiv ausgewölbte Seitenwand, so daß sein Fassungsvolumen vergrößert wird. Ferner versteifen die an den Angriffslinien der Schultern in der Seitenwand des Behälters gebildeten Knicklinien den Behälter.

Ausführungspeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Streckvorrichtung vereinfacht teilweise im Querschnitt und

Fig.2 einen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Streckvorrichtung vereinfacht teilweise im Querschnitt.

Eine Streckvorrichtung zum Herstellen von Leichtbe-

hältern aus einer Folie 1 hat einen Stempel 10, eine

Matrize 11 mit einer öffnung 12 und einen die Folie 1

gegen den die öffnung 12 umgebenden Rand der

Matrize 11 drückbaren Klemmring 13. Der Stempel 10

hat an seinem unteren Ende eine Abstufung 14, so daß eine Schulter 16 gebildet ist welche gegenüber der ebenen Stirnseite 15 zurückgesetzt ist Die Kante 17 an der Stirnseite 15 und die Kante 18 an der Schulter 16 des

Stempels 10 sind abgerundet Um die Reibung der Folie

1 an den Kanten 17,18 des Stempels 10 gering zu halten, ist der Stempel 10 aus einem Materia] mit hoher Gleitfähigkeit hergestellt oder mit einem solchen beschichtet

Bei einer Versuchsausführung, mit der gute Ergebnisse erzielt wurden, war der Durchmesser der öffnung 12

der Matrize 11 57 mm, der Außendurchmesser der Schulter 16 42 mm, der der Stirnseite 15 30 mm, die Höhe der Abstufung 4 mm und die Ziehtiefe 15 mm. Verarbeitet wurde eine Verbundfolie, deren Schichten von innen nach außen aus 20μΐπ orientiertem Polypropylen, 40μπι Aluminium und Heißsiegellack bestanden.

Zum Herstellen eines Leichtbehälters mit einem Flansch an seiner öffnung wird eine Folie 1 auf die Matrize 11 gelegt wenn der Klemmring 13 und der Stempel 10 sich in ihrer oberen, abgehobenen Lage befinden.

Sodann wird der Klemmring 13 nach unten bewegt, so daß er die Folie 1 rings um die öffnung 12 auf der Matrize 11 festklemmt Schließlich wird der Stempel 10

nach unten gefahren, so daß zunächst seine Stirnseite 15 im mittleren Bereich des freien. Über der öffnung 12 eingespannten Teils der Folie 1 zur Anlage kommt und diesen Teil durch Vertrecken des Materials zu einer kegelstumpfförmigen Vorform umformt deren Seiten wand entsprechend der gemeinsamen umhüllenden Fläche der Kanten 17, 18 der Stirnseite 15 und der Schulter 16 geneigt ist Im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung des Stempels 10 kommt auch die Kante 18 der Schulter 16 zur Anlage an der geneigten

so Seitenwand der Vorform. Der Stempel 10 vertieft und weitet nun die Vorform mit der Kante 17 seiner Stirnseite 15 und der Kante 18 seiner Schulter 16 bis schließlich die endgültige Tiefe und Form des Behälters

2 erreicht ist (F i g. 1). Nach Zurückziehen des Stempels $5 10 und des Klemmrings 13 in die Ausgangslage kann der

fertige Behälter 2 aus der Matrize U entnommen werden.

Nach dem beschriebenen Verfahren können nicht nur Leichtbehälter aus Verbundfolien, sondern auch aus homogenen Folien aus Metall, vorzugsweise Aluminium oder Kunststoff, z. B. aus Polyolefinen, kalt oder im thermoelastischen Bereich geformt werden. Die größtmögliche Tiefe der Behälter hängt von vielen Faktoren ab, wie der Versteckbarkeit und dem Oberflächenreib wert des Werkstoffes, den Spaltweiten zwischen Matrize 11 und Formkanten des Stempels 10 sowie deren Anordnung zueinander und außerdem vom Material und der Beschaffenheit der Formkanten. Diese

Faktoren sind so aufeinander abzustimmen, daß die größtmögliche Versteekbarkeit des Werkstoffes in allen Bereichen der Folie 1 voll ausgenutzt wird. Dies wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß der Stempel 10 so gestuft wird, daß zunächst auch der mittlere Bereich der eingespannten Folie 1 stark gedehnt wird und kurz vor dem Punkt, wo die durch die Ziehkraft des Stempels 10 hervorgerufenen Spannungen an der Kante 17 der Stirnseite 16 nahezu die Reißspannung der Folie 1 erreichen, der Angriffsbereich der Ziehkraft in einen anderen Bereich mit größerer tragender Länge verlagert wird. Je öfter der Angriffsbereich der Ziehkraft verlagert wird, desto größer wird die Tiefe und das Fassungsvermögen der Behälter.

Eine mehrfache Verlagerung des Angriffsbereichs des Stempels 10 an der Folie 1 kann bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.2 durchgeführt werden. Bei diesem Ausfühmngsbeispiel, das ebenfalls eine Matrize U, einen Klemmring 13 und einen Stempel 10 aufweist, hat der Stempel 10 in seinem unteren Bereich drei Absätze oder Abstufungen 21,22,23, welche Schultern 24,25,26 mit Außenkanten 27, 28, 29 bilden. Zusammen mit der Außenkante 30 der Stirnfläche 31 hat der Stempel 10 vier umlaufende Kanten 27,28,29 und 30, welche beim Formen eines Behälters nacheinander auf der Folie f zur Anlage kommen. Die Anordnung der Kanten 27—30 zueinander ist derart, daß die Steigung von Kante zu Kante von der Stirnfläche 31 ausgehend nach oben jeweils zunimmt Das Formen eines Behälters 2 erfolgt ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig, 1, mit dem Unterschied, daß beim Vortreiben des Stempels 10 nacheinander vier Kanten 27—30 zur Anlage mit der Folie 1 kommen. Es wird dadurch ein Behälter 2 gebildet, der einen ebenen Boden 3 und eine in vier Stufen nach außen gewölbte Seitenwand 4 und einen Flansch 5 hat

In den beiden Ausführungsbeispielen sind die Absätze oder Abstufungen 14 und 21—23 als rechtwinklige Stufen ausgebildet Es ist denkbar, daß die Stufen auch ausgefüllt sein können, se daß schräge Flächen die benachbarten Schulterkanten 17, 18 und 27—30 geradlinig verbinden.

Auch ist bei den Ausführungsbeispielen der Stempel 10 einstückig ausgebildet Dieser kann im Rahmen der Erfindung auch aus einem Dorn und einem oder mehreren diesen koaxial umgebenden Hülsen zusammengesetzt sein, deren Vorderseiten die Schulterkanten bilden. Die Hülsen können mit dem f-iorn fest verbunden sein. Sie können aber auch gegenüber dem Dorn und gegeneinander verschiebbar sein und jeweils einen getrennten Antrieb haben, so daß die Ausbildung der Wölbung der Seitenwand des Behälters in Stufen getrennt gesteuert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Herstellen von Leichtbehältern aus einer Folie aus einem MetaJI-Kunststoffverbund mit einem in die öffnung einer Matrize vortreibbaren Stempel mit in sich geschlossener Stirnkante und einer die Folie auf dem die öffnung umgebenden Rand der Matrize festhaltenden Klemmeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (10) wenigstens eine axial zurückgesetzte, in sich geschlossene Schulterkante (18; 27—29) mit größerem Umfang hat

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (10) mehrere, in Stufen angeordnete Schulterkanten (27—29) hat, wobei die Steigung der Stufen von der Stirn (31) des Stempels (10) ausgehend jeweils zunimmt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß schräge Flächen benachbarte Schulterkanten (17, 18; 27—30) miteinander verbinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Stempel (10) aus einem Dorn und einer oder mehreren, die Schultern bildenden, den Dorn koaxial umgebenden Hülsen besteht

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Hülsen relativ zum Dorn und zu den anderen Hülsen axial verschiebbar ist