DE2639595A1 - Schmierduese sowie schmier- und kuehlverfahren - Google Patents
Schmierduese sowie schmier- und kuehlverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmierdüse, die insbesondere für die Verwendung in einem Bodymaker (d.h. einer Anlage zum
Tiefziehen und Abstrecken von Konservendosen-Körpern) und dergleichen vorgesehen ist, und betrifft insbesondere eine
Ziehringschmierdüse, die die Stempel Öffnung einer einem Ziehring vorgeschalteten Werkzeuganordnung umschließt und Schmiermittel
in die Werkzeuganordnungsöffnung leitet, damit während Metallbearbeitungsvorgangen an Näpfen, die mittels des Stempels
durch die Ziehringanordnung hindurchgeführt werden, eine Schmierung und Kühlung- erfolgt.
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Gemäß der Erfindung leitet die Ziehringschmierdüse einen ringförmigen Schmiermittelstrom kontinuierlich entlang der und
gegen die abgewinkelten Eingangsflächen eines axial benachbarten Ziehringes und gegen die Ziehring-Umformungsfläche ungeachtet
der besonderen Position des mittels des Stempels durch den Ziehring hindurchgeführten und durch denselben umgeformten
Napfes relativ zu dem Ziehring. Außerdem, wenn der Napf nicht in dem Ziehring ist und ungeachtet der Relativposition
des Stempels, ob dieser durch den Ziehring hindurchgeht oder vollständig von demselben getrennt ist, leitet die Schmier mitteldüse
nach der Erfindung nicht nur den ringförmigen Schmiermittelstrom entlang der und gegen die abgewinkelten Eingangsflächen
des Ziehringes gegen die Ziehring-Umformungsfläche, sondern auch über diese Umformungsfläche und entlang der
abgewinkelten Ziehringausgangsfläche infolge der natürlichen Adhäsion des Schmiermittels an den Ziehringflächen.
In einer modernen Anlage zum Tiefziehen und Abstrecken von Konservendosen-Körpern ist ein axial hin- und herbewegbarer
Stempel, der für den Beginn seines Metallumformungsarbeitshubes bereit ist, vollständig von der Ziehringanordnung zurückgezogen
angeordnet und ein zuvor ausgestanzter und gezogener flacher Metallnapf wird in eine axiale Linie mit dem Stempelendteil
gebracht, wobei die Napföffnung dem Stempelendteil zugewandt ist. Wenn der Napf so angeordnet ist, bewegt sich
der Stempel vollständig in den Napf hinein und beginnt diesen
in den Eingang der Öffnung der Ziehringanordnung einzuführen
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und anschließend durch einen Nachziehring, wenn ein solcher
vorhanden ist, und schließlich durch eine Reihe von üblicherweise zwei oder mehr als zwei axial versetzten Abstreckringen
hindurchzufuhren, so daß er am Schluß aus der Ziehringanordnung austritt, indem er lediglich durch einen üblichen Abstreifer hindurchgeht,
ohne daß eine Abstreifwirkung zum Abstreifen des Napfes von dem Stempel ausgeführt wird. Wenn der Stempel
axial vollständig durch die Ziehringanordnung hindurchgeführt ist und der Napf nun stark gezogen und dünnwandig gemacht
ist, beendet der Stempel seinen Metallumformungsarbeitshub, indem er die Bodenwand des Napfes gegen eine Formmatrize drückt,
um der Napfbodenwand durch geeignete Metallumformung die endgültige Gestalt zu geben, woraufhin der Stempel seine Axialbewegung
umkehrt und seinen umgekehrten Rückhub beginnt.
Am Beginn des umgekehrten Rückhubs des Stempels bleibt der nun zu der endgültigen Dosenkörperform umgeformte Napf noch
an dem Stempelendteil haften, so daß, wenn der Stempel durch den Abstreifer zurückkehrt, der nun geformte Napf durch den
Abstreifer erfaßt und festgehalten wird, während der Stempel seine Rückhubbewegung fortsetzt, wodurch der Napf von dem
Stempel getrennt wird. Bei Fortsetzung der Rückhubbewegung des Stempels wird er durch die Reihe von Abstreckziehrin gen und
den Nachziehring hindurch zurück- und schließlich vollständig aus der Ziehringanordnung herausgezogen und er beendet seinen
umgekehrten Rückhub, indem er seine Ausgangsstellung im Abstand von dem Eingang der Ziehringanordnung einnimmt.
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Der als nächster umzuformende flache Napf wird dann in den Eingang der Ziehringanordnung eingesetzt, der seinen nächsten
Metallumformungsarbeitshub beginnende Stempel bewegt sich an den Napf und der gesamte Zyklus wird wiederholt.
Um von dieser Hin- und Herbewegung des Stempels und den Napfümformungsarbeitsgängen einen richtigen Begriff zu geben,
sei darauf hingewiesen, daß ein moderner Body maker mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 150 bis 175 vollständigen
Napfformzyklen pro Minute arbeitet. Die Metallnäpfe, die entweder aus Aluminiumblech oder aus Weißblech gebildet
sind, haben am Beginn, d.h. in ihrem flachen Zustand Wanddicken in der Größenordnung von 0,33 mm bis 0,36 mm
und im endgültigen gezogenen Zustand Wanddicken in der Größenordnung von 0,1 mm bis 0,13 mm. Es ist somit sehr
gut zu erkennen, daß die verschiedenen Metallumformungsvorgänge, die durch die verschiedenen Ziehringe der Ziehringanordnung
ausgeführt werden, äußerst heikle Metallumformungsoperationen bei hohen, wäremerzeugenden Geschwindigkeiten sind,
die einen wirksamen Ziehringschmiermittelstrom zur maximalen Schmierung und Kühlung erfordern. Infolgedessen müssen einzelne
Kühlmitteldüsenanordnungen in der Ziehringanordnung wenigstens vor den einzelnen Abstreckziehringen vorgesehen sein,
weil diese Abstreckziehringe innerhalb der Ziehringanordnung
vorgesehen und sonst für das Daraufrichten eines Schmiermittelstroms ziemlich unzugänglich sind.
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Beispielsweise, wenn die Metallnäpfe mit den extrem hohen
Geschwindigkeiten durch die Abstreckziehringe hindurchgeführt werden, muß Schmiermittel ständig vorhanden sein,damit die
Metallbearbeitungsgänge bei dem Abstreckziehen der Wand beständig und gleichmäßig ausgeführt werden. Gleichzeitig
muß die Wärme, die bei diesen Metallbearbeitungsgängen infolge der gegenseitigen Berührung zwischen den Abstreckziehringflächen
und den Metallnapfflächen bei diesen hohen Geschwindigkeiten ständig erzeugt wird, abgeführt werden, damit relativ
gleichmäßige Temperaturen in einem vernünftigen Bereich aufrechterhalten werden, so daß eine Gleichmäßigkeit der Metallbearbeitung
und eine Gleichmäßigkeit der Endprodukte erhalten bleibt. Ein weiterer zu beachtender Faktor ergibt sich durch
den Ansatz von verschiedenen Formen von sowohl metallischen als auch anderen Fremdteilchen auf den Abstreckziehringflächen
und den Napfflächen. Diese Fremdteilchen können die Gleichmäßigkeit und die Vorhersagbarkeit von relativ heiklen Metallumformungsoperationen,
um die es sich hier handelt, beeinträchtigen. Von dem Schmiermittel wird deshalb unter optimalen
Bedingungen erwartet, daß es beständig strömt und die Metalloberfläche in ihrer Gesamtheit bedeckt und, was am wichtigsten
ist, daß es beständig auf Oberflächen vorhanden ist und strömt, bei welchen Metall mit Metall in Berührung ist, um diese
kombinierte Aufgabe von Schmierung, Wärmeabführung und Spülung zu erfüllen.
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Es sind bereits verschiedene Formen von Ziehringschmier-
düsenkonstruktionen bekannt, mit welchen versucht wird, diese
optimalen Bedingungen zu erfüllen. Eine dieser Konstruktionen dient dem Zweck, einen kontinuierlichen, ringförmigen Schmiermittelstrom
auf die Seitenwände der Näpfe zu richten und die Seitenwände mit diesem Schmiermittel zu umgeben, während
diese sich axial durch einen besonderen Abstreckziehring hindurchbewegen. Insbesondere wird der ringförmige Kühlmittelstrom
in die Ziehringanordnungsoffnung geleitet, die im Abstand axial vor dem betreffenden Abstreckziehring angeordnet
ist, so daß dieser ringförmige Kühlmittelstrom, wenn die Näpfe mittels des Stempels axial durch die Ziehringanordnungsoffnung
hindurchgeführt werden, auf die Seitenwände der Näpfe auftrift und aufgrund der Axialbewegungen der Näpfe von den Napfoberflächen
zu den Metallumformungsflächen des Abstreckziehringes mitgenommen wird. Eine der Hauptschwierigkeiten, die bei dieser
Ziehringschmierdüsenkonstruktion bei dem Versuch auftritt, die genannten optimalen Bedingungen zu erfüllen, besteht darin, daß
bestenfalls die einzige Zeit, in der ein konstanter Schmiermittelstrom auf den Abstreckziehringflächen und dann auch nur genau
auf den Metallbearbeitungsflächen des Abstreckziehringes aufrechterhalten wird, das kurze Intervall des Vorhandenseins
eines Napfes ist, der durch den Abstreckziehring hindurchgeht. Zu allen anderen Zeiten, ob nun der Stempel allein vorhanden ist
oder nicht, hat der Schmiermittelstrom immer Abstand von den Abstreckziehringflächen und es ist kein kontinuierlicher Schmiermittelstrom
gegen diese Abstreckziehringflächen zur Wärmeabführung
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und zum Abspulen und Entfernen von Fremdteilchen vorhanden.
Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform einer Ziehringschmierdüsenkonstruktion
ist eine Reihe von umfangsmäßig versetzten Düsen vorgesehen, die um die Ziehringanordnungsöffnung
herum in gleicher Weise im Abstand oberhalb des betreffenden Abstreckziehringes angeordnet sind, die aber Kühlmittelstrahlen
diametral über die Werkzeuganordnungsöffnung leiten, und zwar unter einem ausreichenden axialen Winkel, so
daß die Kühlmittelstrahlen auf der diametral entgegengesetzten Seite der Werkzeuganordnungsöffnung auf den betreffenden Abstreckziehring
auftreffen, wenn der Napf und der Stempel oder der Stempel allein nicht vorhanden sind. Wenn der Napf vorhanden
ist, erfolgt dieselbe mäßige Schmierung allein des Metallbearbeitungsteils
des Abstreckziehringes und, wenn der Stempel allein entweder in. seinem Arbeitshub oder in seinem umgekehrten
Rückhub vorhanden ist, kann das Schmiermittel den Abstreckziehring überhaupt nicht berühren, wohingegen während der Periode, in
der sich der Stempel vorderhalb des Abstreckziehringes in Teilen eines seiner Hübe befindet, das Schmiermittel diametral
über die Werkzeuganordnungsöffnung hinweggehen und auf die freiliegenden Flächen des Abstreckziehringes auftreffen kann.
Wenn die diametralen Kühlmittelstrahlen ausreichend eng nebeneinander angeordnet sind, kann offenbar ein relativ stetiger
Kühlmittelstrom mit mäßiger Strömungsintensität dem Metallbearbeitungstetl des Abstreckziehringes während des tatsächlichen
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Metallbearbeitungsvorganges zugeführt werden, wie bei der zuvor erläuterten bekannten Konstruktion. Mit Ausnahme
während der kurzen Teilzyklus-Zeitspannen, wenn der Stempel in den vorderen Teilen dieser Hübe aus dem Abstreckziehring
herausgezogen ist, erfolgt ansonsten aber keine Wärmeabführung und keine Spülung und Abführung von Fremdteilchen. Somit
werden zwar der Metallbearbeitungsvorgang, die Schmierung sowie die Wärmeabführung und das Abspülen und Abfuhren von
Fremdteilchen gegenüber der oben erläuterten bekannten Konstruktion geringfügig verbessert, eine große Annäherung an die optimalen
gewünschten Bedingungen erfolgt aber noch nicht.
Demgemäß soll durch die Erfindung eine Schmierdüse geschaffen werden, die insbesondere für die Verwendung in den Ziehringanordnungen
von Anlagen zum Tiefziehen und Abstrecken von Konservendosen-Körpern und dgl. vorgesehen ist und praktisch
die optimalen Bedingungen einer konstanten Schmierung, Wärmeabführung und Spülung und Abführung von Fremdteilchen für
Metallbearbeitungsziehringe erfüllt, wie oben erläutert. In der bevorzugten Ausführungsform wird ein kontinuierlicher ringförmiger
Schmiermittelstrom durch die Düse nach der Erfindung vollständig entlang der und gegen die Eingangsflächen des Abstreckziehringes
und zu den Metallbearbeitungsflächen desselben geleitet, ungeachtet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Napfes, der
geformt wird, oder des Stempels. Weiter wird während der Stempelzyklusperioden, wenn der Napf nicht vorhanden ist und,
ob der Stempel vorhanden ist oder nicht, der ringförmige
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nur kontinuierlich über die Abstreckziehringeingangsfläche zu
den Metallbearbeitungsflächen desselben, sondern auch kontinuierlich
über die Metallbearbeitungsflächen und entlang der Abstreckzieh
ringausgangsflächen geleitet. Das Resultat ist eine maximale
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Ziehring—
schmierdüse der vorstehend genannten allgemeinen Bauart geschaffen, die in der bevorzugten Ausfuhrungsform sogar noch
bessere Kühleigenschaften aufweist. In dieser bevorzugten Aus— führungsfomn sind die die Ziehringschmierdüse bildenden Teile
direkt axial neben der vorderen Stirnfläche des betreffenden Ziehringes angeordnet und diese Düsenteile sind so geformt,
daß ein Teil dieser vorderen Ziehringstirnfläche vollständig freiliegt. Somit ist die Ziehringschmierdüse nicht nur so ausgebildet, daß sie den ringförmigen Schmiermittelstrom entlang
der und über die verschiedenen Ziehringflächen leitet, wie oben angegeben, sondern daß der ringförmige Schmiermittelstrom
außerdem so gerichtet wird, daß er auf diese freiliegenden vorderen Ziehringstirnflächen auftritt. Daraus folgt das Grundprinzip der Steigerung der Wärmeabführung von dem Ziehring
durch Vergrößerung der Fläche, auf welcher der wärmeabführende Schmiermittelstrom den Ziehring berührt.
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Weiter schafft die Erfindung eine Ziehringschmierdüse, die
eine oder mehrere der vorgenannten Eigenschaften hat, wobei, wiederum in der bevorzugten Ausführungsform, die Einstellbarkeit
des von der Düse gelieferten Schmiermittelstroms erreicht wird, indem lediglich eines der Elemente derselben
in ausgewählter Weise so gehaltert wird, daß sich eine vielseitige Anpaßbarkeit an veränderliche Ziehringzustände zusätzlich
ergibt. Der ringförmige Schmiermittelstrom wird durch insgesamt radial versetzte ringförmige Flächen erzeugt und
die radial äußere dieser Düsenflächen wird vorzugsweise durch einen wahlweise anbringbaren Schmiermittelverteilring gebildet.
Somit kann lediglich durch die Wahl der Halterung dieses Schmiermittelverteilrings die Ausbildung der Schmiermittel—
düse leicht verändert werden, um dieselbe an die besonderen Bedingungen anzupassen, die durch den besonderen Ziehring
und durch die besondere Ausdehnung der Flächen desselben vorgegeben sind, was alles unter Beachtung des Gesamtziels,
der Schaffung optimaler Schmiermittelströmungsbedingungen, erfolgt.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines
typischen Body makers, bei welchem die Ziehringschmierdüse nach der Erfindung
verwendbar ist,
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Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen
Teil der Ziehringanordnung des Bodymakers von Fig. 1, in Richtung der Pfeile
2-2 in Fig. 1 gesehen,
Fig. 3 eine vergrößerte Vertikalschnitteilansicht,
in Richtung der Pfeile 3-3 in Fig. 2 gesehen, welche zwei der Schmierdüsen
nach der Erfindung zeigt, die in der Ziehringanordnung von Fig. 2 vorgesehen sind,
Fig. 4 eine Vertikalschnitteilansicht, in Richtung
der Pfeile 4-4 in Fig. 3 gesehen, und
Fig. 5 - eine vergrößerte Vertikalschnitteilansicht
von Fig. 3, weiche deutlicher die Rückseite der Ziehringschmierdüsen von Fig.
3 zeigt.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneter
typischer Bodymaker gezeigt, bei welchem die Ziehringschmierdüse nach der Erfindung verwendbar ist. In dem Bodymaker
10 wird das Ziehringschmierdüsenprinzip nach der Erfindung bei einer typischen Ziehringanordnung angewandt, die in ihrer
Gesamtheit mit-12 bezeichnet ist, was im folgenden alles noch
näher erläutert wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß
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das Ziehringschmierdüsenprinzip nach der Erfindung bei anderen Arten von Ziehringanordnungen anwendbar ist, die bei anderen
Arten von Maschinen benutzt werden, und daß die hier gezeigte Verwendung in dem Bodymaker 10 lediglich einen typischen
Verwendungsfall darstellt und daß demgemäß nicht beabsichtigt ist, dadurch die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen
Prinzips einzuschränken.
Bei dem Bodymaker 10 werden halbfertige, flache metallische
Näpfe 14 über eine Zuführanordnung 16 der Reihe nach in einen Napfpositionierer 18 eingeführt. In diesem Zeitpunkt ist
ein horizontal und axial hin- und herbewegbarer Stempel 20 von der Ziehringanordnung 12 und dem Napfpositionierer 18
weg- oder, entsprechend der Darstellung in Fig. 3, nach links gezogen, so daß er für den Metallumformungsarbeitshub
bereit ist. Entsprechend seiner Anordnung in der Zuführanordnung 16 hat der betreffende flache Napf 14 ein offenes Ende 22,
das dem nun zurückgezogenen Stempel 20 axial zugewandt ist, eine geschlossene Bodenwand 24, die axial entgegengesetzt zu
einer axialen Ziehringanordnungsöffnung 26 weist, und eine zylindrische Seitenwand 28, die sowohl mit dem Stempel 20
als auch mit der axialen Ziehringanordnungsöffnung 26 genau radial fluchtet. Somit beginnt der Stempel 20 am Anfang seines
Metallumformungsarbeitshubes eine Axialbewegung nach rechts (in Fig. 3 gesehen), wobei er tn das offene Ende 22 des flachen
Napfes 14 eindringt und sich schließlich gegen die Napfbodenwand
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24 legt, und führt den Napf axial nach rechts in das Eingangsende der axialen Ziehringanordnungsöffhung 26.
Wenn sich der Stempel 20 weiter in die axiale öffnung 26
der Ziehringanordnung 12 hineinbewegt, führt er den flachen
Napf 14 zuerst durch einen Nachziehring 30 und dann nacheinander durch eine Reihe von Abstreckziehringen hindurch, in
vorliegendem Fall durch einen ersten Abstreckziehring 32 und
dann durch einen zweiten Abstreckziehring 34. Schließlich geht das vordere Ende des Stempels 20, das nun den fertigen
Napf (nicht dargestellt) mit gezogener Seitenwand trägt, von dem Hauptteil der Ziehringanordnung 12 und dem Ausgangsende
der axialen Öffnung 26 der Ziehringanordnung 12 aus axial durch einen Abstreifer 36 hindurch, wobei der Stempel 20 seinen
Metallumformungsarbeitshub abschließt, indem er den fertigen Napf axial gegen eine Bodenformmatrize (nicht dargestellt)
drückt, die axial versetzt von dem Abstreifer angeordnet ist. Der Stempel 20 kehrt dann sofort um und beginnt seinen umgekehrten
Rückhub, wobei er sich relativ zu der Ziehringanordnung 12 axial zurückzuziehen beginnt.
Bei Fortsetzung dieser axialen Rückkehrbewegung des Stempels
20, bei der dieser auf seinem Vorderende den fertigen Napf trägt, legt sich das offene Ende des fertigen Napfes, das zuvor
das offene Ende 22 des flachen Napfes 14 war, gegen den Abstreifer
36, der üblicherweise eine weitere Axialbewegung des fertigen Napfes verhindert, während der Stempel seine Axialbewegung
fortsetzt, wodurch der fertige Napf von dem Stempel
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abgestreift wird und herabfallen kann, um von dem Bodymaker 10 wegbefördert zu werden. Der Stempel 20 setzt
seine umgekehrte Axialbewegung in Vorwärtsrichtung oder, entsprechend der Darstellung in Fig. 3, nach links in seinem
umgekehrten Rückhub fort und ohne auf seinem Vorderende irgendeinen Napf zu tragen. Dieser Stempel bleibt zu allen
Zeiten in geringfügigem Abstand einwärts von sämtlichen Abstreckziehringen 32 und 34 und dem Nachziehring 30.
Schließlich wird der umgekehrte Rückhub des Stempels 20 vollendet, indem der Stempel entsprechend Fig. 3 vollständig
axial nach links von der Ziehringanordnung 12 und der Zuführanordnung
16 axial zurückgezogen wird, wo seine Bewegung
axial umgekehrt wird und er wieder für den Beginn eines weiteren Metallumformungsarbeitshubes bereit ist. In diesem
Augenblick wird der nächste flache Napf 14 von der Zuführanordnung 16 in den Napfpositionierer 18 eingegeben, so daß er
bereit ist, durch das Vorderende des Stempels 20 aufgenommen zu werden, damit eine Metallumformungsoperation begonnen
werden kann. Wie oben bereits dargelegt, werden diese Metallumformungsoperationen
durch einen modernen Bodymaker, wie beispielsweise den Bodynnaker 10, mit einer Geschwindigkeit von
150 bis 175 Zyklen pro Minute ausgeführt und die Metalldicken der Seitenwände 28 an den flachen Näpfen 14 werden von 0,33 mm
bis 0,36 mm bis herab auf 0,1 mm bis 0,13 mm verringert.
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In Anbetracht der auftretenden hohen Metallbearbeitungsgeschwindigkeiten
und der mit solchen Geschwindigkeiten an den dünnen metallischen Napfwänden ausgeführten Metallbearbeitungsoperationen
ist es unerläßlich, daß ein kontinuierlicher Schmiermittelstrom für die Schmierung zwischen dem metallischen
Napf und den Ziehringflächen während dieser Metallumformungsvorgänge vorhanden ist. Außerdem ist es weiter erwünscht,
von dem Schmiermittelstrom in Zeiten Gebrauch zu machen, bei welchen es sich nicht um die genauen Zeitpunkte der Metallbearbeitungsoperationen
handelt, um die in den Ziehringen bei den MetaUbearbeitungsoperationen erzeugte Wärme abzuführen
und um die Flächen dieser Ringe sauber und frei von der üblichen Fremdteilchenansammlung zu halten. Das alles geschieht
zu dem Zweck, während langer Benutzungszeitspannen die Gleichmäßigkeit der Metallbearbeitungsoperationen
zu gewährleisten. Das Erreichen dieser Ziele wird besonders bei dem ersten und dem zweiten Abstreckziehring 32 bzw. 34
erschwert, da diese, wie in Fig. 3 gezeigt, sich weit innerhalb der Ziehringanordnung 12 befinden und da eine Zugangsmöglichkeit von außen nicht vorhanden ist. Der Hauptzweck der
Ziehringschmierdüse nach der Erfindung ist deshalb die Überwindung dieser Schwierigkeiten.
Gemäß den Fig. 3 bis 5 ist eine Ziehringschmierdüse nach der Erfindung, die in ihrer Gesamtheit mit 38 bezeichnet ist,
in die Ziehringanordnung 12 eingebaut, und zwar axial vorderhalb jeweils neben dem ersten Ziehring 32 und dem zweiten Ziehring
34. Die Schmierringdüsen 38 sind, wie dargestellt, teilweise
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durch Distanzringe 40 der Ziehringanordnung 12 und teilweise durch getrennte, aber zusammengefügte Schmiermittel verteilringe
42 gebildet, deren Einzelheiten im folgenden näher beschrieben sind. Außerdem stoßen die Distanzringe 40 der
Ziehringanordnung 12 axial vorderhalb an Halteringe 44 für den ersten Abstreckziehring 32 und den zweiten Abstreckziehring
innerhalb der Zieh ring anordnung an.
Wie am besten hinterhalb der Ziehringschmierdüsen 38 in Fig. 3 zu sehen und in vergrößerten Ansichten in den Fig. 4
und 5 gezeigt ist, enthalten die Ziehringschmierdüsen 38 jeweils
ein Schmiermittelzuführrohr 46, das einen kontinuierlichen Druckstrom eines geeigneten Schmiermittels, beispielsweise
wasserlöslichen Öls, durch eine radiale Schmiermittelzuführöffnung 48, durch eine axiale Schmiermittelzuführöffnung 50 und
in eine ringförmige Schmiermittelverteilkammer 52 leitet. Die letztgenannte ringförmige Schmiermittelverteilkammer 52 umgibt
die axiale Öffnung 26 der Ziehringanordnung 12 und ist axial hinterhalb durch den Schmiermittel verteilring 42 beinahe geschlossen.
Der Schmiermittelverteilring 42 sitzt in einer geeigneten Ausnehmung an der radialen Rückfläche des betreffenden Distanzringes
40 und ist wahlweise lösbar an demselben befestigt.
Außerdem endigt der Schmiermittelverteilring 42 radial einwärts in einer abgewinkelten ringförmigen Fläche 54, die
versetzt insgesamt radial außerhalb von und vorzugsweise parallel
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zu einer gleichen abgewinkelten Ringfläche 56 an dem betreffenden Distänzring 40 angeordnet ist, wobei sich beide
Flächen insgesamt axial zwischen der Schmiermittelverteilkammer 52 und der axialen Öffnung 26 der Ziehringanordnung erstrecken
und dadurch eine ringförmige Schmiermittel öffnung 58 bilden j
die die axiale Öffnung 26 der Ziehringänordnung umgibt. An dem axial hinteren Ende der abgewinkelten ringförmigen Fläche 54
des Schmiermittelverteilringes 42 ist dieser mit einer ringförmigen, direkt axialen Fläche 60 versehen, die die inneren ringförmigen
Enden des Schmierhnittelverteilringes vervollständigt und hinterhalb an einer üblichen radialen vorderen Stirnfläche 62 des betreffenden
Abstreckziehringes endet, in diesem Fall des zweiten Abstreckziehringes 34. Es ist zu erkennen, daß bei dieser bevorzugten
Ausführungsform der Schmierdüse diese ringförmige, direkt axiale Fläche 60 des Schmiermittel verteil ringes 42 die radiale
vordere Stirnfläche 62 des zweiten Abstreckziehringes 34 radial zwischen dieser vorderen Ziehringstirnfläche schneidet, so daß
tatsächlich ein Ausschnitt gebildet ist, der axial vorn einen Seitenteil dieser vorderen Ziehringstirnfläche freilegt. Der übrige
Teil der Abstreckziehringe 32 und 34 ist ebenfalls in der üblichen
Weise gebildet j mit einer nach innen abgewinkelten Eingangsfläche
64 axial nach hinten zu einer Metallumformungsfläche 66 und schließlich zu einer nach außen abgewinkelten Ausgangsfläche 68.
Wiederum entsprechend den optimalen Grundsätzen der Erfindung
sind die abgewinkelten ringförmigen Flächen 54 und 56 des Schmiermittelverteilrings 42 bzw. des Distanzringes 40 im
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Sinne einer genauen Ausbildung der ringförmigen Schmiermittelöffnung
58 angeordnet, so daß diese Schmiermittelöffnung unter Druck stehendes Schmiermittel aus der Schmiermittelverteilkämmer
52 axiat abgewinkelt in die axiale Öffnung 26 der Ziehringanordnung 12 genau axial entlang der und radial
gegen die axial hinterhalb angrenzenden Eingangsflächen 64 des betreffenden Abstreckziehringes leitet, in diesem Fall
des zweiten Abstreckziehringes 34. Gleichzeitig wird mit dem zuvor beschriebenen Ausschnitt dieser Druckschmiermittelstrom
vorzugsweise axial auf den freiliegenden Teil der vorderen Ziehringstirnfläche 62 auftreffen. Das Gesamtergebnis
ist, daß während der relativ kurzen Zeitspannen des Vorhandenseines eines Napfes 14 in dem betreffenden Abstreckziehring
32 oder 34 und der Metallbearbeitung durch den betreffenden Abstreckziehring der ringförmige Druckschmiermittelstrom
aus der ringförmigen Schmiermittelöffnung 58 kontinuierlich entlang der und gegen die abgewinkelte Eingangsfläche 64 des
Ziehringes zu der Metallumformungsflache 66 vollständig umfangsmäßig
um den betreffenden Ziehring herum strömt und daß während des Nichtvorhandenseins eines Napfes, ungeachtet
der Position des Stempels 20, dieser Schmiermittelstrom nicht nur entlang der und gegen die abgewinkelte Eingangsfläche
64 zu der Metallumformungsfläche 66 strömt, sondern auch durch natürliche Adhäsion des Schmiermittels an den Ziehringflächen
über die Metallumformungsfläche 66 und nach hinten entlang der abgewinkelten Ausgangsfläche 68 des Ziehringes
strömt.Zu allen Zeiten trifft der ringförmige Schmiermittelstrom
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auf die freiliegende vordere Stirnfläche 62 des betreffenden Abstreckziehringes 32 oder 34 auf.
Zur Anwendung dieses Prinzips der Erfindung bei dem Napfformzyklus
des Bodymakers 10 befindet sich die Bodenwand 24 des Napfes 14 auf dem entsprechend der Darstellung in Fig. 3
vorderen Ende des Stempels 20 gerade am Eintritt in den ersten Abstreckziehring 32, wobei sich die Napfseitenwand
28 radial einwärts der abgewinkelten Ziehringeingangsflache 64
befindet._In diesem besonderen Zeitpunkt und für die kurze Zeitspanne, in der sich der Napf 14 innerhalb des ersten
Abstreckziehringes 32 befindet, wobei dasselbe für den zweiten Abstreckziehring 34 gilt, wenn der Napf sich darin befindet,
ist der kontinuierliche ringförmige Schmiermittelstrom aus der ringförmigen Schmiermittelöffnung 58 am stärksten direkt entlang
der und gegen die abgewinkelte Ziehringeingangsflache 64 zu der Metallumformfläche 66 des Ziehringes, wobei ein Teil
dieses Schmiermittelstroms außerdem abgewinkelt nach hinten gegen den Teil der Napfseitenwände 28 geht, wenn diese in
den Ziehring eintreten, und wobei ein Teil desselben axial auf den freiliegenden Teil der vorderen Ziehringstirnfläche 62 auftrift.
Somit, selbst wenn der Napf 14 und notwendigerweise auch der Stempel 20 in dem Abstreckziehring 32 oder 34 vorhanden sind,
ist ein kontinuierlicher voller ringförmiger Strom von Schmiermittel nicht nur gegen die Napfseitenwände 28 zum Schmieren
derselben sondern auch direkt entlang und gegen die abgewinkelte Ziehringeingangsflache 64 zu der axialen Metallumformungsfläche
66 zur kontinuierlichen Schmierung derselben vorhanden.
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Andernfalls führt derselbe ringförmige Schmiermittelstrom, selbst während dieses axialen Metallbearbeitungsvorganges,
kontinuierlich Wärme sowohl von dem Napf als auch von den Ziehringmetallen ab, was durch das direkte Auftreffen des
Schmiermittelstroms auf die vordere Ziehringstirnfläche 62 verstärkt wird, und spült und entfernt kontinuierlich Fremdstoffe,
zu welchen Schmutz und Metallteilchen aus dem Ziehringmetallbearbeitungsbereich gehören.
Wie an dem hinteren zweiten Abstreckziehring 34 in den Fig. 3 und 5 gezeigt, geht der ringförmige Schmiermittelstrom,
wenn der Napf 14 in dem betreffenden Abstreckziehring nicht vorhanden ist, und ob der Stempel 20 allein vorhanden ist oder nicht,
in Anbetracht von dessen radialem Abstand von dem Abstreckziehring kontinuierlich entlang der und gegen die abgewinkelte
Ziehringeingangsfläche 64, über die Ziehringmetallumformungsfläche 66 und durch natürliche Adhäsion daran entlang der abgewinkelten
Ziehringausgangsfläche 68, wobei Teile desselben weiter kontinuierlich auf die vordere Ziehringstirnfläche 62 auftreffen.
In dieser Zeit, die sich über den größeren Teil der Gesamtzyklen des Body maker s 10 erstreckt, führt deshalb der ringförmige
Schmiermittelstrom kontinuierlich Wärme ab und spült und entfernt Fremdteilchen von dem axial benachbarten Metall und
den axial benachbarten Metallflächen des betreffenden Abstreckziehringes
32 oder 34. In der Gesamtheit dieses kontinuierlichen Schmiermittelstroms tritt das Schmiermittel aus der axialen
Öffnung 26 der Ziehringanordnung 12 an den Enden derselben aus und geht abwärts durch geeignete Ablaßöffnungen 70 in den
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Distanzringen 40 hindurch.
Weiter kann gemäß dem Optimumsgrundsatz der Erfindung, wobei bei der Ziehringschmierdüse 38 die ringförmige Schmiermittelöffnung
58 teilweise durch den gesondert gehalterten Schmiermittelverteilring 42 gebildet ist, die Richtung und die Größe der
ringförmigen Schmiermittelöffnung 58 wahlweise geändert und genau reguliert werden, indem lediglich die Halterung des
betreffenden Schmiermittelverteilrings 42 gewählt wird. Da der Schmiermittelverteilring 42 getrennt lösbar gehaltert ist,
können die Flächen desselben offenbar wahlweise geändert werden und sogar gewöhnliche Beilegscheiben können benutzt werden,
um die Winkelrichtung der ringförmigen Schmiermittelöffnung 58 in der gewünschten Weise zu vergrößern, zu verringern oder
zu verändern. Auf diese Weise kann deshalb der gewünschte und beabsichtigte richtige ringförmige Schmiermittelstrom erzeugt
werden, ungeachtet der besonderen Form und Gestalt der angrenzenden Ziehringe, die kontinuierlich geschmiert,
gekühlt und gereinigt werden.
Schließlich und wie oben beschrieben, sind bei den Ziehringschmierdüsen
38 dieser bevorzugten /^usführungsform die Schmiermittelöffnungen
58 durch die abgewinkelten ringförmigen Flächen 54 und 56 der Distanzringe 40 der Ziehringanordnung 12 bzw.
der Schmiermittelverteilringe 42 als ringförmige Schmier öffnungen ausgebildet. Es sei jedoch festgehalten, daß gemäß der Lehre
der Erfindung grundsätzlich beabsichtigt ist, am Ende einen
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im wesentlichen vollständigen ringförmigen Schmiermittelstrom entlang der und gegen die Flächen der betreffenden
Ziehringe zu schaffen. Somit könnte solch ein beabsichtigter ringförmiger Schmiermittelstrom offenbar durch eine gleiche
Öffnungsanordnung erzeugt werden, die aus mehreren umfangsmäßig eng benachbarten einzelnen Öffnungen oder Düsen
besteht, da der tatsächliche Schmiermittelstrom, nachdem er die Öffnungsanordnung verlassen hat, dasselbe, praktisch
vollständige ringförmige Profil annehmen würde. Solche geringfügigen Abwandlungen der Gesamtkonstruktion liegen im Rahmen
der Erfindung.
Gemäß der Erfindung wird somit eine verbesserte Ziehringschmierdüse
geschaffen, die einen kontinuierlichen ringförmigen Schmiermittelstrom von einem und gegen einen benachbarten
Ziehring leitet, um dessen Flächen zu schmieren, zu kühlen und zu reinigen. Außerdem geht dieser ringförmige Schmiermittelstrom
direkt entlang diesen und gegen diese Ziehringflächen und hängt nicht von dem Eintritt von Metallteilen ab, die bearbeitet
werden, in die Ziehringe eintreten und diesen das Schmiermittel zuführen, was bei den bekannten Konstruktionen
vorwiegend der Fall ist. Ferner geht bei der verbesserten Schmierdüse nach der Erfindung der ringförmige Schmiermittelstrom
entlang des größeren Teils und gegen den größeren Teil der Ziehringflächen, und zwar auch während eine Metallbearbeitung
durch den Ziehring stattfindet, so daß ein konstanter Schmiermittelstrom während der kritischsten Bedarfsperiode vorhanden ist, was
bei den bekannten Konstruktionen ebenfalls unmöglich ist.
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Claims (8)
- Patentansprüche:Μ .) Schmierdüse, insbesondere für die Werkzeuganordnungen von Anlagen zum Tiefziehen und Abstrecken von Konservendosen-Körpern und dgl., bei welchen ein Stempel, der in einer Öffnung der Ziehringanordnung hin- und herbewegbar ist, aneinem Ende einen metallischen Napf trägt und in einem Metallaxial ■umformungsarbeitshub/durch den Ziehring hindurchführt, wobei in einem Rückhub der Napf von dem Stempel abgestreift wird und sich "der Stempel umgekehrt durch den Ziehring bewegt, gekennzeichnet durch eine Düsenöffnungsstruktur, die die Öffnung der Ziehringanordnung vorderhalb axial neben dem Ziehring umgibt und eine Innenflächenanordnung hat, die ein insgesamt ringförmiges Schmiermittelströmungsprofil kontinuierlich axial entlang und gegen eine abgewinkelte Eingangsfläche des Ziehringes leitet, wobei der ringförmige Schmiermittelstrom kontinuierlich axial entlang der und gegen die Ziehringeingangsfläche zu einer Ziehringumformungsflache während des Vorhandenseins des Napfes in dem Ziehring geht und wobei der ringförmige Schmiermittelstrom kontinuierlich entlang der und gegen die Ziehringeingangsfläche über die Ziehringumformungsflache geht und durch natürliche Schmiermitteladhäsion an einer abgewinkelten Ziehringausgangsfläche während des Nichtvorhandenseins des Napfes entlanggeht, ungeachtet der Position des Stempels bei seinem Arbeitshub und seinem Rückhub.
- 2. Schmierdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß709809/041 9die Innenflächenanordnung der Düsenöffnungsstruktur axial abgewinkelte, insgesamt parallele, ringförmige Flächen enthält.
- 3. Schmierdüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehring eine insgesamt radiale vordere Stirnfläche hat, die wenigstens teilweise freiliegt und insgesamt axial der ringförmigen Düsenöffnungsstruktur zugewandt ist, und daß die Innenflächenanordnung der Düsenöffnungsstruktur das ringförmige Schmiermittelströmungsprofil so richtet, daß das Schmiermittel teilweise .axial gegen die freiliegende vordere Stirnfläche des Ziehringes prallt.
- 4. Schmierdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflächenanordnung radial außerhalb durch einen getrennt gehalterten Schmiermittelverteilring gebildet ist, wobei die genaue Positionierung desselben wenigstens teilweise die Größe der Düsenöffnungsstruktur und das Richten des ringförmigen Schmiermittelströmungsprofils durch die Innenflächenanordnung festlegt.
- 5. Verfahren zum Schmieren und Kühlen einer Werkzeuganordnung, insbesondere eines Ziehringes, der Teil der Werkzeuganordnung einer Anlage zum Tiefziehen und Abstrecken von Konservendosen-Körpern ist oder dgl., wobei ein Stempel in der Öffnung einer Ziehringanordnung hin- und hergeht und an einem Ende einen metallischen Napf in einem Metallumformungsarbeitshub axial durch den Ziehring hindurchführt und wobei in709 8 0 9/0419einem Rückhub der Napf von dem Stempel abgestreift wird und sich der Stempel umgekehrt durch den Ziehring bewegt, gekennzeichnet durch folgende Schritte: während des Vorhandenseins des Napfes in dem Ziehring wird ein insgesamt ringförmiges Schmiermittelströmungsprofil kontinuierlich axial entlang der abgewinkelten und gegen die abgewinkelte Eingangsfläche des Ziehringes zu einer Ziehringumformungsfläche geleitet;während des Nichtvorhandenseins des Napfes in dem Ziehring und ungeachtet der Position des Stempels in seinem Arbeitsund seinem Rückhub wird das ringförmige Schmiermittelströmungsprofil so gerichtet, daß es kontinuierlich axial entlang der und gegen die Ziehringeingangsfläche über die Ziehringumformungsfläche und durch natürliche Schmiermittelabhäsion entlang einer abgewinkelten Ziehringausgangsflache geht.
- 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt des Richtens des ringförmigen Schmiermittelströmungsprofils dieses durch axial abgewinkelte, insgesamt parallele, ringförmige Flächen gerichtet wird.
- 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Schritt des Erzeugens des ringförmigen Schmiermittelprofils ein Teil desselben auf eine insgesamt radiale vordere Stirnfläche des Ziehringes trifft.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch709 8-0 9/0419gekennzeichnet, daß in dem Schritt des Erzeugens des ringförmigen Schmiermittelströmungsprofils wenigstens teilweise die genaue Größe und Richtung des ringförmigen Schmiermittelströmungsprofils durch wahlweise lösbares Haltern von insgesamt radial nach einwärts weisenden Flächen festgelegt wird, die eine insgesamt radiale äußere Begrenzung für das ringförmige Schmiermittelströmungsprofil bilden.709809/0419
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