DE2643489A1

DE2643489A1 - Verfahren und vorrichtung zum kaltformen von kunststoff-flachmaterial

Info

Publication number: DE2643489A1
Application number: DE19762643489
Authority: DE
Inventors: William R Meadors
Original assignee: Peerless Machine and Tool Corp
Current assignee: Peerless Machine and Tool Corp
Priority date: 1975-10-03
Filing date: 1976-09-27
Publication date: 1977-04-14
Also published as: GB1516766A; CA1070468A; US4071598A; JPS5338176B2; JPS5245661A

Description

PESRIESS LSAGHIHE & TOOI CORPORATION Marion, Indiana, T.St.A.

Verfahren und Torrichtung zum Kaltformen von Kunststoff-j?laehniaterial

Die Erfindung betrifft das Kaltformen von thermoplatischem Flachmaterial zur Erzeugung von Behältern und Behälterteilen unter Einschluß von mit Behältern mit abdichtender Wirkung verbundenen Deckeln unter Ausbeulen bzw. Einknicken bestimmter Bereiche des Flachmaterials derart, daß anstelle der üblichen eingerollten bzw. umgebördelten Ränder Abdichtungswulste entstehen.

Somit ist die Erfindung darauf gerichtet, das Flachmaterial nicht einzurollen bzw. umzubördeln, sondern auszubeulen bzw. einzuknicken.,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Kaltformen von thermoplastischem Flachmaterial zur Erzeugung eines kreisrunden Behälterteils, z.B_e eines Deckels oder Tellers, zu schaffen, das Maßnahmen umfaßt, um ein thermo-

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plastisches Flachmaterialstück zwischen einander gegenüberliegenden konzentrischen Gesenkteilen einzuspannen, um das Flachmaterial um den kreisrunden Rand eines der Gesenkteile herumzuziehen, so daß ein zentraler Abschnitt und ein damit konzentrischer, ringförmiger, sich nach unten erstreckender Mantelabschnitt entstehen, wobei der Mantelabschnitt einen dem zentralen Abschnitt benachbarten Rand, einen Mittelabschnitt und einen freien Randabschnitt aufweist, um in den Gesenkteilen nahe dem Mantelabschnitt einen ringförmigen Hohlraum bereitzustellen, und um dann den freien Rand in Richtung auf den dem zentralen Abschnitt benachbarten Rand zu bewegen, während der dem zentralen Abschnitt benachbarte Rand fest in seiner Lage gehalten wird, um zu bewirken, daß sich der mittlere Teil des Mantelabschnitts ausbeult und in den ringförmigen Hohlraum eintritt. Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, bei dem der zentrale Abschnitt einen äußeren Randabschnitt und einen inneren Randabschnitt aufweist, bei dem beim Festhalten des dem zentralen Abschnitt benachbarten Randes der äußere Randabschnitt zwischen den Gesenkteilen erfaßt wird, bei dem der äußere Randabschnitt freigegeben wird, während der innere Randabschnitt weiter zwischen den Gesenkteilen festgehalten wird, bei dem oberhalb des äußeren Randabschnitts ein ringförmiger Hohlraum bereitgestellt wird, und bei dem dann der ausgebeulte mittlere Teil des Mantelabschnitts nach oben bewegt wird, um den äußeren Randabschnitt nach oben in den ringförmigen Hohlraum hineinzubewegen· Schließlich soll durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen werden, bei der der ringförmige Hohlraum eine erste konische Fläche zum Erfassen des freien Randes des Mantelabschnitts aufweist, wobei diese konische Fläche axial nach oben und radial nach außen geneigt ist, und wobei die konische Fläche mit ihrem radial weiter außen liegenden Teil in einem ringförmigen Hohlraum endet, zu dem eine gegenüber der konischen Fläche axial nach oben versetzte obere Wand gehört«. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist der ringförmige Hohlraum eine ge-

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genüber der konischen Fläche axial nach unten versetzte unterf Wand auf.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durchs die Erfindung ein Verfahren geschaffen worden, das allgemein Maßnahmen umfaßt, um an einem Flachmaterialstück einen zentralen Abschnitt und einen sich von diesem aus nach unten erstreckenden Mantelabschnitt auszubilden und dann den freien Rand des Mantelabschnitts gegenüber dem zentralen Abschnitt so zu bewegen, daß ein Teil des Mantelabschnitts ausgebeult und gezwungen wird, in den genannten ringförmigen Hohlraum einzutreten. Gemäß der Erfindung ist daran gedacht, den ringförmigen Hohlraum durch eine entsprechende maschinelle Bearbeitung der Gesenkteile zu erzeugen, damit der Mantelabschnitt in der genannten Weise ausgebeult werden kann, oder zwei getrennte Abschnitte der Gesenkanordnung vorzusehen, die einen ringförmigen Hohlraum abgrenzen, in den das Material des Mantelabschnitts hineingedrückt werden kann. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, Stufen und/oder Ringschultern in jeder gewünschten Anzahl und Kombination unter Einschluß einer Stufe oder Ringschulter auf gleicher Höhe mit dem zentralen Abschnitt auszubilden. Gewöhnlich wird ein Deckel am freien Rand des Mantelabschnitts mit einem federnden Ring oder Wulst versehen, und danach werden weitere Stufen oder Ringschultern ausgebildet, z.B. solche, die das Stapeln ermöglichen.

Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Kaltformung von thermoplastischen Flachmaterialien durchzuführen, z_oB. bei dem unter der Bezeichnung "ABS" erhältlichen Kunststoff, bei dem es sich um Acrylnitrilbutadienstyrol handelt. Zwar wird der ABS-Kunststoff gegenwärtig als für das Kaltformen auf ideale Weise geeignet betrachtet, doch sei bemerkt, daß es das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht, auch andere Kunststoffe im kalten Zustand zu formen, und daß es sogar möglich ist, andere Materialien als Kunst-

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stoffe in der erfindungsgemäßen Weise auszubeulen, um Dichtungswulste, Ansätze, Ringschultern und dgl. zu erzeugen,.

Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, einen Flansch eines Deckels zusammen mit einem zugehörigen Flansch eines Behälters so auszubeulen, daß eine dichte Verbindung zwischen dem Deckel und dem Behälter entsteht. In diesem Fall werden natürlich der Flansch des Deckels und der Flansch des Behälters in Flächenberührung miteinander gebracht und so verarbeitet, als ob es sich nur um einen einzigen Flansch handelte. Im Hinblick hierauf können in der Beschreibung und den Ansprüchen die Ausdrücke "Mantelabschnitt¹¹ und "Flansch" jeweils eine oder mehrere Schichten eines thermoplastischen Flachmaterials bezeichnen.

Bei den bis jetzt bekannten Einrollverfahren wird der freie Rand eines Mantelabschnitts zur Anlage an einer zum Einrollen dienenden Nut gebracht» wodurch der Rand zuerst radial nach außen und dann nach hinten oder innen auf sich selbst zurück eingerollt wird. Bei dem Verfahren nachder Erfindung wird der freie Randabschnitt innerhalb eines radial nach innen versetzten Bereichs festgehalten, und ein mittlerer Teil des Mantelabschnitts wird dadurch gezwungen, sich auszubeulen, daß der freie Rand in Richtung auf den festgehaltenen Rand bewegt wird. Je nach der Lage des ringförmigen Hohlraums zwischen den Gesenkteilen, in die der ausgebeulte Teil eintritt, kann das Ausbeulen nach innen oder nach außen erfolgen,

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Figo 1 einen axialen Teilschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2, 3 und 4 jeweils einen axialen Teilschnitt zur Veranschaulichung eines der aufeinanderfolgenden Ar-

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beitsschritte des Verfahrens nach der Erfindung;

Fig. 5 einen axialen Teilschnitt, der Fig. 1 ähnelt, jedoch erkennen läßt, auf welche Weise ein Deckel und ein Behälter unter Anwendung des erfindungsgemäßen Ausbeulverfahrens miteinander verbunden werden;

Fig. 6 einen einem Teil von Fig. 5 entsprechenden Teilschnitt zur Veranschaulichung des Anfangsstadiums der Ausbildung der Verbindung zwischen einem Deckel und einem Behälter; und

Fig. 7 einen ebenfalls einem Teil von Fig. 5 entsprechenden Teilschnitt, in dem die fertige Verbindung zwischen dem Deckel und dem Behälter dargestellt ist.

Gemäß Fig. 1 bis 4 gehört zu der insgesamt mit 10 bezeichneten Vorrichtung nach der Erfindung ein Stempel 12 bekannter Art, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Hauptbezugsfläche bzw. die Fläche bestimmt, in Richtung auf welche sich die übrigen Gesenkteile bewegen, die als nach oben gerichtete Gesenkfläche zur Wirkung kommt, und zu der ein kreisrunder, ebener innerer Abschnitt 14, ein konischer, ringförmiger Mittelabschnitt 16 und ein äußerer Randabschnitt 18 gehören. Über dem Stempel 12 ist ein Auswerfer 20 angeordnet, der eine der Gesenkfläche 14 gegenüberliegende ebene, kreisrunde, waagerechte Fläche 26 aufweist, ferner eine der Gesenkfläche 16 gegenüberliegende konische Fläche 28 sowie eine zylindrische Außenfläche 30_o Der Auswerfer 20 wird von einem Kolben 22 getragen, der eine zentrale Vertiefung mit einer zylindrischen Innenwand 32 aufweist, mit welch letzterer die Außenfläche 30 des Auswerfers zusammenarbeitet. Der Kolben 22 bildet zusammen mit dem Auswerfer 20 einen zweiten Stempel, der mit dem Stempel 12 zusammenarbeitet, um die Form eines zentralen Abschnitts eines Deckels oder eines Behälters zu bestimmen. Der Kolben 22 weist an seinem unteren

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Rand eine ringförmige Gesenkfläche 34 auf, die dem äußeren Randabschnitt 18 des Stempels 12 gegenüberliegt. In der Beschreibung sowie in den Ansprüchen wird davon gesprochen, daß die Gesenkteile oder bestimmte Abschnitte der Gesenkteile mit anderen Gesenkteilen oder Abschnitten davon zusammenarbeiten. Diese Ausdrucksweise bezeichnet jedoch auch die Tatsache, daß die betreffenden Abschnitte mit Teilen eins Flachmaterialstücks zusammenarbeiten können, das zwischen den Gesenkteilen oder deren Abschnitten angeordnet ist.

In Fig. 1 bezeichnet der Doppelpfeil 36 die senkrechte Bewegung des Auswerfers 20 gegenüber dem Kolben 22; dieser Bewegung wird in einer Richtung ein Widerstand durch Gesenkfedern 38 entgegengesetzt, die in zugehörigen Öffnungen 40 des Kolbens 22 untergebracht sind und dazu dienen, den Auswerfer nach unten vorzuspannen* Die Abwärtsbewegung des Auswerfers 20 wird durch Schrauben 42 begrenzt, die gemäß Fig. 1 von unten nach oben durch Öffnungen 44 des Auswerfers 20 ragen und in Gewindebohrungen 46 des Kolbens 22 eingeschraubt sind. Die Köpfe 48 der Schrauben 42 arbeiten mit Ringschultern 50 der Öffnungen 44 zusammen, um die Abwärtsbewegung des Auswerfers 20 zu begrenzen.

Gemäß Fig. 1 gehört zu der Vorrichtung 10 ein konzentrisch damit angeordneter oberer Ziehring 52 mit einer Fläche 54, die im rechten Winkel zur Achse der Vorrichtung verläuft. Der äußere Rand 56 der Fläche 54 arbeitet mit einem Scherring 58 zusammen, um jeweils eine kreisrunde Scheibe aus einem Kunststoffstreifen auszuschneiden, der durch die Vorrichtung 10 hindurch transportiert wird. Der Kolben 22 führt Auf-und Abwärtsbewegungen in der zylindrischen Bohrung des oberen Ziehrings 52 aus, zu der ein zylindrischer unterer Abschnitt 60 und ein zylindrischer oberer Abschnitt 62 von größerem Durchmesser gehören. Der Kolben 22 besitzt eine zylindrische Außenfläche 64, die mit dem Bohrungsabschnitt 60 zusammenarbeitet, sowie eine mit dem Bohrungsabschnitt 62 zusammen-

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arbeitende Außenfläche 66. Die Außenfläche 66 ist mit Ringnuten 68 versehen, in denen sich O-Ringe 70 befinden, um den Kolben 22 gegenüber der Zylinderfläche 62 abzudichten. Das obere Ende des Ziehrings 52 ist durch eine Stirnwand 72 abgeschlossen, die eine zylindrische Kammer 74 abgrenzt, welcher ein Druckmittel, z.B. Druckluft, über eine Einlaßöffnung 76 zugeführt werden kann, um den Kolben 22 zu betätigen.

Ferner gehört zu der Vorrichtung 10 ein gleichachsig damit angeordneter unterer Ziehring 80, der in senkrechter Fluchtung mit dem oberen Ziehring 52 steht und durch ein Luftpolster oder eine Feder in der bei 82 angedeuteten Weise unterstützt wird; der untere Ziehring hat eine zylindrische Innenfläche 84, die in Fluchtung mit der Innenfläche 60 des oberen Ziehrings 52 steht und auf der zylindrischen Außenfläche 86 des Stempels 12 gleitend geführt ist. Zu dem unteren Ziehring 80 gehört eine nach oben gerichtete Fläche 88, die an ihrem äußeren Rand mit einer nach oben vorspringenden Schulter 89 versehen ist. Der Raum zwischen den Flächen 54 und 88 der beiden Ziehringe wird durch die Höhe der Schulter 89 bestimmt, die z.B. um 20 bis 30# geringer sein kann als die Stärke des kaltzuformenden Flachmaterials. Sobald das Flachmaterial nach innen von der Schulter 89 weggezogen wird, kommt die Schulter zur Anlage an der nach unten weisenden Fläche 54, um einen vorbestimmten Abstand zwischen den Ziehringen 52 und 80 aufrechtzuerhalten, so daß auf das Flachmaterial ein geregelter Druck ausgeübt wird. Hierdurch wird ein "Abkneifen" verhindert, wenn sich das Flachmaterial in Anlage an den radial am weitesten innen liegenden Rändern der Flächen 54 und 88 befindet.

Gemäß Fig. 1 sind die Ziehringe 52 und 80 so gestaltet, daß sie einen sich radial nach innen öffnenden Hohlraum 90 abgrenzen. Zu diesem Zweck haben die radial am weitesten innen liegenden Ränder der Flächen 54 und 88 zum Abgrenzen des

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Hohlraums 90 eine solche Form, daß der Hohlraum zum Teil durch eine konische Fläche 92 gebildet wird, bei der es sich um eine ringförmige Fläche handelt, die radial nach außen und axial nach oben unter einem Winkel von z.B. 22,5° geneigt ist und in der nachstehend anhand von Fig. 2 bis 4 erläuterten Weise zur Wirkung kommt. Der radial weiter außen liegende Teil 93 der konischen Fläche 92 ist einem ringförmigen Hohlraum benachbart, der in einem radialen Schnitt durch eine allgemein U-förmig gekrümmte untere Wand 94 abgegrenzt ist, welche gegenüber der konischen Fläche 92 axial nach unten versetzt ist, sowie durch eine gegenüber der konischen Fläche nach oben versetzte obere Wandfläche 96. Der Rand zwischen der Wandfläche 96 und der zylindrischen Wand 60 des Ziehrings 52 weist gemäß Fig. 1 eine Abrundung 98 auf.

Gemäß Fig. 1 gehören zu dem thermoplastischen Flachmaterialstück ein runder innerer Abschnitt 102, der zwischen den Flächen 14 und 26 angeordnet wird, ferner ein zwischen den Flächen 16 und 28 liegender ringförmiger Abschnitt 104 und ein zwischen den Flächen 54 und 88 liegender ringförmiger äußerer Abschnitt 106.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird somit aus einem Flachmaterialstreifen aus Kunststoff an dem Scherring 58 ein kreisrundes Rohteil ausgeschnitten. In Fig. 1 befindet sich der obere Ziehring 52 in Anlage an dem unteren Ziehring 80, wobei das Flachmaterial zwischen den Ziehringen liegt. Der Auswerfer 20 wird zusammen mit dem Kolben 22 nach unten bewegt und am Beginn des KaltformungsVorgangs zur Anlage am mittleren Abschnitt des Rohteils gebracht. Durch die Abwärtsbewegung des oberen Ziehrings 52 wird auch der untere Ziehring 80 entgegen der Stützkraft der Einrichtung 82 nach unten bewegt. Bei der Vorrichtung 10 können weitere nicht dargestellte Einrichtungen zum Auf- und Abbewegen des oberen Ziehrings vorhanden sein.

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Gemäß Fig. 2 werden bein nächsten Arbe its schritt die Ziehringe 52 und 80 nach unten bewegt, um den äußeren Randabschnitt 106 des Rohteils nach unten über den Rand des Stempels 12 hinwegzuziehen, so daß ein Hantelabschnitt S entsteht. Fig. 2 zeigt, daß der Auswerfer 20 nach unten bewegt und zur Anlage an dem Stempel 12 gebracht worden ist, und daß das Flachmaterial zwischen den Gesenkflächen 18 und 34 festgehalten wird. In Fig.2 ist die Vorrichtung 10 am unteren Ende ihres Formgebungshubes dargestellt; hierbei weist der !feintelabschnitt S einen oberen oder inneren Randabschnitt 110, einen Zwischenabschnitt 112 und einen unteren oder freien Randabschnitt 114 auf. Die sich berührenden Gesenkflächen 18 und 34 halten hier-bei den inneren Randabschnitt 110 des Mantelabschnitts S gegenüber dem Stempel 12 fest in seiner Lage.

Fig. 3 zeigt eine Stellung der Vorrichtung 10, bei der die Ziehringe 52 und 80 gegenüber dem Stempel 12 gemeinsam axial nach oben bewegt worden sind, um den Zwischenabschnitt 112 des Rohteils zu zwingen, sich auszubeuten und in den Hohlraum 90 einzutreten, so daß ein Wulst 118 entsteht. Während sich die konische Fläche 92 gegenüber dem Stempel 12 nach oben bewegt, erfaßt sie den freien Randabschnitt 114 des Mantelabschnitts S, um ihn radial nach innen an den Stempel 12 anzudrücken, wodurch die Bewegung des Materials gesteuert und das Material gezwungen wird, aus zuknicken und in den Hohlraum 90 einzutreten statt sich in der sonst üblichen Weise einzurollen. Es ist ersichtlich, daß die untere Wand 94 des ringförmigen Hohlraums 90 hierbei lediglich dazu dient, das Abknicken des Materials nach innen zu ermöglichen. Die Wand 96 bildet eine Fläche, die der Richtung zugewandt ist, in welcher die Knickkraft auf das Material aufgebracht wird, und diese Wand bewirkt die eigentliche Formgebung des abgeknickten Abschnitts des Rohteils.

Bevor auf Fig. 4 eingegangen wird, sei bemerkt, daß sich bei der Stellung nach Fig. 3 die Schultern 67a und 67b be-

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rühren, so daß jede weitere Aufwärtsbewegung der Ziehringe 52 und 80 zu einer Aufwärtsbewegung des Kolbens 22 führt. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Auswerfer 20 durch die Gesenkfedern 38 niedergehalten wird, um die Materialabschnitte 102 und 104 in ihrer Lage zu halten· Jedoch führt die Aufwärtsbewegung der Fläche 34 gegenüber der Fläche 18 zur Entstehung eines zweiten ringförmigen Hohlraums, der allgemein durch die Flächen 18 und 34, die Außenfläche 30 des Auswerfers und die Innenfläche 60 des Ziehrings 52 abgegrenzt wird. Sobald der abgeknickte Materialabschnitt nach oben in den Hohlraum 90 hineingedrückt wird, bildet der Materialabschnitt 119 (Fig. 3) einen zweiten vorgewölbten Abschnitt 120, der z_oB. bei mehreren gleichartigen Teilen als Stapelring zur Wirkung kommen kann«

Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung wird somit ein freier Randabschnitt 114 eines Flachmaterialstücks in Richtung auf einen ortsfesten Rand 110 bewegt, um einen Zwischenabschnitt 112 zum Hineinknicken in einen Hohlraum zu zwingen, der entweder in die Gesenkteile eingeschnitten ist oder auch nur dadurch gebildet wird, daß die Gesenkteile voneinander entfernt werden. Im Rahmen der Erfindung kann sich der Hohlraum radial nach innen oder radial nach außen erstrecken. Ein nach unten ragender Mantelabschnitt S des Flachmaterialstücks kann radial nach innen oder radial nach außen abgeknickt werden«, In der Praxis braucht der abgeknickte Abschnitt keinen nach unten ragenden Mantel zu bilden, sondern es kann sich z.B. um den Abschnitt handeln, der ursprünglich zwischen den Gesenkflächen 18 und 34 liegt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Gemäß Fig. 5, 6 und 7 ist es mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung auch möglich, einen Dekkel mit einem Behälter zu verbinden. In Fig. 5 bis 7 ist ein oberes Flachmaterialstück mit Abschnitten 102a, 104a und 106a dargestellt, die den anhand von Fig. 1 bis 4 beschriebenen Abschnitten 102, 104 und 106 entsprechen. Zu der unteren

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Flachmaterialschicht, d.h. dem Behälter, gehören den Abschnitten 102, 104 und 106 entsprechend Abschnitte 102b, 104b und 106b. Der Stempel 12 weist eine zentrale Fläche 14a auf, die erheblich tiefer liegt als die konische Fläche 16 und von letzterer durch eine zylindrische Wandfläche 14b getrennt ist. Somit kann der Stempel 12 einen vorgeformten Behälter aufnehmen, der bereits mit einem Material M gefüllt und mit einem konischen Flansch 104b und einem sich radial nach außen daran anschließenden Flansch 106b versehen ist. Nachdem die Materialschichten 106a und 106b aufeinander liegend zwischen den Flächen 54 und 88 der Ziehringe 52 und 80 angeordnet worden sind, kann das Ziehen und Abknicken des Flachmaterials im wesentlichen in der anhand von Fig. 1 bis 4 beschriebenen Weise erfolgen. Gemäß Fig. 6 werden die Ziehringe 52 und 80 gegenüber dem Stempel 12 nach unten bewegt, so daß ein zweischichtiger Mantel S entsteht, dessen oberer Rand zwischen den Gesenkflächen 18 und 34 festgehalten wird. Dann werden gemäß Fig. 7 die Ziehringe 52 und 80 nach oben bewegt, um den zweischichtigen Mantel nach innen abzuknicken und hierdurch den Deckel mit dem Behälter zu verbinden.

Das erfindungsgemäße Abknicken des Flachmaterials bietet im Vergleich zu dem üblichen Einrollen zahlreiche Vorteile. Vermutlich der wichtigste Vorteil besteht bezüglich der Geschwindigkeit, mit der sich das Material zum Ausknicken bringen läßt. Der einzige erforderliche Hub zum Abknicken des Materials spielt sich erheblich schneller ab als das bekannte Einrollen.

Ferner besteht ein wichtiger Vorteil darin, daß sich mit Hilfe des Abknickens Formen herstellen lassen, die bei dem bekannten Einrollverfahren nicht erzielbar sind. Die Form der abgeknickten Zone läßt sich durch eine entsprechende Wahl der Form des Hohlraums vorausbestimmen, in den das Material hineingedrückt wird. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Erzeugung mehrerer Stufen oder

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Ringschultern, während die Anwendbarkeit des Einrollverfah rens praktisch auf den freien Rand des Mantelabschnitts be schränkt ist.

Schließlich gestattet es das Verfahren nach der Erfindung, am freien Rand des Mantelabschnitts in der in Fig. 6 bei T mit gestrichelten Linien angedeuteten Weise, eine oder mehrere Zungen auszubilden, die nach der Beendigung des Abknickvorgangs das Abziehen eines Deckels vom zugehörigen Behälter ermöglichen.

Ansprüche;

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Leerseite

Claims

ANSPRÜCHE

( 1.< Verfahren zum Kaltformen eins Flachmaterialstücks aus ¹ Kunststoff zur Herstellung eines Behälterteils, z.B. eines Deckels oder Tellers, dadurch gekennzeichnet , daß ein Flachmaterialstück aus Kunststoff zwischen einander gegenüber angeordneten Gesenkteilen erfaßt wird, daß das Flachmaterialstück über den äußeren Rand eines der Gesenkteile hinweg gezogen wird, so daß ein zentraler Abschnitt des Flachmaterialstücks entsteht, an den sich ein unter einem Winkel dazu erstreckender Mantel anschließt, der einen dem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitt, einen Zwischenabschnitt und einen freien Randabschnitt aufweist, daß zwischen den Gesenkteilen nahe dem Mantel ein Hohlraum von vorbestimmter Form bereitgestellt wird, und daß dann der freie Randabschnitt des Mantels in Richtung auf seinen dem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitt bewegt wird, während der letztere Randabschnitt fest in seiner Lage gehalten wird, um den Zwischenabschnitt zu veranlassen, auszuknicken und in den Hohlraum einzutreten, so daß die Form des abgeknickten Zwischenabschnitts allgemein durch die Form des Hohlraums bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Abschnitt des Flachmaterialstücks aus Kunststoff kreisrund ist und einen äußeren Randabschnitt sowie einen inneren Abschnitt aufweist, daß zu dem Arbeitsschritt zum Festhalten des dem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitts Maßnahmen gehören, um den äußeren Randabschnitt zwischen den Gesenkteilen einzuspannen, daß ein Arbeitsschritt durchgeführt wird_r um den äußeren Randabschnitt freizugeben, während der innere Abschnitt zwischen den Gesenkteilen festgehalten wird, daß oberhalb des äußeren Randabschnitt ein ringförmiger Hohlraum bereitgestellt wird, und daß der abgeknickte Zwischenabschnitt des Flachmaterialstücks nach oben bewegt wird, um den äußeren Rand-

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abschnitt zu veranlassen, nach oben abzuknicken und in den zuletzt genannten Hohlraum einzutreten.
3. Verfahren zum Kaltformen eines Abdichtungswulstes an einem aus einem thermoplastischen Flachmaterial hergestellten Behälter oder Deckel, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende Gesenkteile bereitgestellt werden, daß das Flachmaterial zwischen den Gesenkteilen gezogen wird, um einen sich axial erstreckenden rohrförmigen Ansatz mit einem einem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitt, einem Zwischenabschnitt und einem freien Randabschnitt zu erzeugen, daß der dem zentralen Abschnitt benachbarte Randabschnitt zwischen den Gesenkteilen festgehalten wird, und daß der freie Randabschnitt in Richtung auf den genannten Randabschnitt bewegt wird, um den Zwischenabschnitt abzuknicken.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der rohrförmige Ansatz des Flachmaterialstücks in axialer Richtung von einem kreisrunden Mittelabschnitt weg erstreckt, daß zu dem Arbeitsschritt zum Festhalten des dem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitts Maßnahmen gehören, um einen äußeren Randteil des zentralen Abschnitts zwischen den Gesenkteilen festzuhalten, daß die Gesenkteile veranlaßt werden, den äußeren Randteil freizugeben, während sie den inneren Teil des zentralen Abschnitts weiter festhalten, und daß dann der abgeknickte Zwischenabschnitt des Flachmaterials weiter in Richtung auf den dem zentralen Abschnitt benachbarten Randabschnitt bewegt wird, um den äußeren Randteil abzuknicken.
5. Verfahren zum Kaltformen von Flachmaterial, dadurch gekennzeichnet , daß an einem Flachmaterialstück ein ringförmiger Ansatz ausgebildet wird, der sich in axialer Richtung erstreckt und voneinander abgewandte, durch einen axialen Abstand getrennte, in der Umfangsrichtung ver-

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laufende Ränder sowie einen sich dazwischen erstreckenden Zwischenabschnitt aufweist, daß der ringförmige Ansatz zwischen einander gegenüberliegenden Gesenkteilen festgehalten wird, die einen zylindrischen Ringraum von kleiner radialer Breite zum Aufnehmen des ringförmigen Ansatzes abgrenzen, wobei die Gesenkteile nahe diesem Ringraum einen weiteren ringförmigen Hohlraum abgrenzen, und daß einer der Ränder des Flachmaterialstücks in Richtung auf den anderen Rand bewegt wird, während der andere Rand fest in seiner Lage gehalten wird, um den Zwischenabschnitt so abzuknicken, daß er in den ringförmigen Hohlraum eintritt,
6. Vorrichtung zum Kaltformen von Flachmaterial mit mehreren einander gegenüberliegenden, konzentrisch angeordneten Gesenkteilen, zu denen ein unterer, zentral angeordneter Stempel gehört, der eine nach oben gerichtete Gesenkfläche und eine zylindrische Außenfläche besitzt, sowie ein oberer Stempel zum Zusammenarbeiten mit der Gesenkfläche des zentral angeordneten Stempels, wobei der obere Stempel eine zylindrische Außenfläche besitzt, ein unterer Ziehring, der auf der zylindrischen Außenfläche des zentral angeordneten Steapels verschiebbar ist, sowie ein oberer Ziehring, der auf der zylindrischen Außenfläche des genannten Stempels verschiebbar ist, wobei die Ziehringe längs der zugehörigen zylindrischen Wände nach oben und unten verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Ziehringe (52, 80) so zusammenarbeiten, daß sie einen ringförmigen Hohlraum (90) bilden, der in Richtung auf die zylindrische Außenfläche (86) des zentral angeordneten Stempels (12) offen ist, so daß es möglich ist, einen durch einen Ziehvorgang an dem Flachmaterial ausgebildeten, nach unten ragenden Mantel (S) abzuknicken, wobei der Mantel um die zylindrische Außenfläche des zentral angeordneten Stempels herum so gezogen wird, daß er nach dem Ziehen einen der Gesenkfläche (18) des zentral angeordneten Stempels benachbarten Randabschnitt (110), einen Zwischenabschnitt (112) und

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einen freien Randabschnitt (114) aufweist, daß zu dem genannten Hohlraum eine erste konische Fläche (92) gehört, von welcher der freie Randabschnitt des Mantels erfaßt wird, wenn die Ziehringe gemeinsam gegenüber dem inneren Randabschnitt des Mantels nach oben bewegt werden, damit der Zwischenabschnitt abgeknickt und gezwungen wird, in den Hohlraum einzutreten, daß die konische Fläche von der zylindrischen Außenfläche des zentral angeordneten Stempels weg axial nach oben und radial nach außen geneigt ist, und daß die konische Fläche mit ihrem radial weiter außen liegenden Rand (93) an einem ringförmigen Hohlraumendet, zu dem eine gegenüber der konischen Fläche axial nach oben versetzte obere Wand (96) gehört.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem an zweiter Stelle genannten ringförmigen Hohlraum eine gegenüber der konischen Fläche (92) axial nach unten versetzte untere Wand (94) gehört.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Gesenkfläche des zentral angeordneten Stempels (12) ein der zylindrischen Außenfläche (86) des Stempels benachbarter äußerer Randabschnitt (18) und ein zentraler innerer Abschnitt (14) gehören, daß zu der Stempelanordnung ein inneres Gesenkteil (20) zum Zusammenarbeiten mit dem inneren Abschnitt und ein äußeres Gesenkteil (22) zum Zusammenarbeiten mit dem äußeren Randabschnitt gehören, und daß das äußere Gesenkteil gegenüber dem äußeren Randabschnitt nach oben bewegbar ist, während sich das innere Gesenkteil in Anlage an dem zentralen Abschnitt befindet, um einen zweiten ringförmigen Hohlraum bereitzustellen, so daß es möglich ist, den abgeknickten Zwischenabschnitt (112) des Mantels (S) nach oben zu bewegen, um ihn so abzuknicken, daß er in den zweiten ringförmigen Hohlraum eintritt.

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9. Vorrichtung zum Kaltformen eines abgeknickten Abschnitts eines Flachmaterialstücks, der zwischen voneinander abgewandten Randabschnitten eines Mantels liegt, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (12) mit einer Außenfläche (86) zum Abstützen des Mantels (S), eine Einrichtung (52) mit einer gegenüber der Außenfläche angeordneten Innenfläche (60) zum Abstützen des Mantels, Einrichtungen (18, 34) zum Festhalten des einen Randabschnitts (110) des Mantels derart, daß eine Bewegung dieses Abschnitts gegenüber der Außenfläche verhindert wird, wobei die Innenfläche einen in Richtung auf die Außenfläche offenen Hohlraum aufweist, wobei zu dem Hohlraum eine konische Fläche (92) zum Zusammenarbeiten mit dem anderen Randabschnitt (114) des Mantels gehört, sowie durch eine Einrichtung zum Bewegen der Innenfläche derart, daß der andere Randabschnitt des Mantels in Richtung auf den zuerst genannten Randabschnitt bewegt wird, wobei die konische Fläche gegenüber den Einrichtungen zum Festhalten des einen Randabschnitts des Mantels nach außen und in axialer Richtung geneigt ist.

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