DE2705617C2

DE2705617C2 - Vorrichtung zum Besäumen von Flanschen von tiefgezogenen Behältern

Info

Publication number: DE2705617C2
Application number: DE2705617A
Authority: DE
Inventors: Joseph D. Bulso Jun.; William R. Canton Ohio Lewers
Original assignee: Redicon Corp
Current assignee: Redicon Corp
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-02-10
Publication date: 1984-09-06
Also published as: FR2361954B1; HK66680A; FR2361954A1; GB1549446A; US4022089A; DE2705617A1; IT1082673B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Es ist allgemein bekannt daß es beim Besäumen von Ringflanschen eines tiefgezogenen Behälters zu einer Gratausbildung am äußeren Flanschrand kommt, der sich störend auswirkt und durch zusätzliche Maßnahmen im allgemeinen zu beseitigen ist. Die Lage des Schnittgrates ist hierbei werkzeugabhängig, wobei der Schnittgrat auf der dem Schneidstempel abgewandten Werkstücksseite liegt (DIN 9870, Bl. 2, S. 5). So kommt es zu einer Ausbildung des Schniitgrats am oberen Rand des Behälterflansches, wenn die Schnittbewegung des Besäumgesenks vom Behalterboden in Richtung auf den Behälterflansch verläuft. Dies ist bei einer bekannten Vorrichtung der Fall (Werkstattechnik und Maschinenbau, Februar 1954, Seite 74). bei welcher der Behälter mit seinem Boden nach oben auf der festen Grundplatte der Pressenvorrichtung angeordnet ist und die Schnittbewegung von oben her erfolgt. Im Anschluß wird der Flansch nach außen umgebördelt, so daß ein Dosendeckel auf den Behälter aufsetzbar ist. Hierbei ist allerdings der am Flansch gebildete Grat, der vom Boden des Behälters weggerichtet ist. problematisch, weil nach dem Umbördeln des Flansches der nach oben vorstehende Schnittgrat leicht zu Beschädigungen an Dichtringen führt, die erforderlich sind, um den Deckel gegenüberdem Behälter abzudichten.

Diese Schwierigkeit ist bei einer bekannten Vorrichtung der gattungsgemäßen Art behoben (American Machinist, October (1950), Seite 85), bei welcher der Behälter mit dem Boden nach unten innerhalb eines Besäumstempeis aufgenommen ist, welcher fest am Grundrahmen angeordnet ist. Die Schnittbewegung des an der beweglichen Pressenplatte aufgenommenen Besäumgesenks verläuft von oberhalb des Behälters in Richtung auf den Behälterboden, so daß es zu einer Ausbildung des Schnittgrats am unteren Rand des Flansches kommt. Während der Schnittbewegung ist der Behalterflansch durch ein Druckkissen, das an der beweglichen Pressenplatte aufgenommen ist, gegen den Besäumstempel gedrückt und damit festgehalten. Zwar kommt es bei einer solchen bekannten Vorrichtung zu einer Gratausbildung am unteren Rand des Flansches, jedoch ist im allgemeinen bei derartigen Vorrichtungen der Verschleiß an den Werkzeugen, insbesondere am Besäumgesenk und dem im allgemeinen damit zusammenwirkenden Besäumgesenkabstreifer groß, insbesondere wenn es sich um in der jüngsten Zeit immer mehr gebräuchliche Pressen handelt, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten. Bei solchen Pressen kommt es auch auf eine weitgehende Automatisierung der einzelnen Arbeitsabläufe an, um zusätzliche Antriebsteile, wie Stempel u.dgl., möglichst zu vermeiden.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art, also eine Vorrichtung mit Gratausbildung am unteren Rand des Flansches, derart weiterzubilden, daß sie diesen Anforderungen gerecht wird, also trotz weitgehender Automatisierung des Arbeitsablaufes einen einfachen Aufbau besitzt und auch bei hohen Arbeitsgeschwindigkeiten der Presse den Verschleiß an den Schnittwerkzeugen herabsetzt.

so Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Nach Maßgabe der Erfindung wird das Druckkissen pneumatisch betätigt. Dies hat gegenüber hydraulisch oder durch mechanische Federn abgestützte Druckkissen den Vorteil, daß der Aufbau vereinfacht wird, weil der bei einer hydraulischen Einrichtung erforderliche Ventil- und Schaltungsaufwand entfällt und auch die mit den unvermeidlichen Leckverlusten auftretenden Probleme entfallen. Gegenüber mechanischen Federn besitzt die pneumatische Betätigung den Vorteil, daß Ermüdungserscheinungen, welche das Druckverhalten auf

t» Seiten des Druckkissens beeinträchtigen, entfallen. Infolge der Ausbildung eines Mitnehmerflansches am Druckkissen, welches mit einer Inncnschultcr am Besäumgesenk zusammenwirkt, kommt es zu einer auto-

manschen Rückholbewegung des Druckkissens mit der hochfahrenden Pressenplatte, was vorteilhaft für eine Automatisierung des Arbeitsablaufes ist Dadurch, daß schließlich der an dem Besäumstempel angeordnete Abstreifer gegenüber dem Grundrahmen durch eine pneumatische Druckeinrichtung abgestützt ist, wird nicht nur das Schnittverhalten verbessert, sondern wird infolge rles damit bewirkten Dämpfungseffekts eine entsprechende Schonung der Schnittwerkzeuge gegenüber Verschleiß bewerkstelligt. Zusätzlich kommt es zu einem automatischen Abstreifen des abgeschnittenen Flanschabschnitts, da infolge der Vorspannung der Abstreifer automatisch mit dem Abheben des Besäumgesenks aufgrund der hochfahrenden Pressenplatte nach oben fährt.

In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß es bereits bekannt ist. Auswerfer durch Einsatz von Federn (American Machinist, June 29 (1959) Seite 111) oder hydraulisch (Metalworking Production, April 1955, Seite 762) nachgiebig zu lagern, was jedoch den speziellen Aufbau einer Pressenvorrichtung gemäß der Erfindung nicht nahelegt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform in Schnittposition,

Fig. 2, 3 und 4 teilschematisch die verschiedenen Stellungen der Vorrichtung während des Besäumvorgangs sowie

F i g. 5 einen Teilschnitt eines Behälters nach dem Besäumvorgang.

Aus Fig. 1 ersieht man, daß die mit 10 bezeichntae Vorrichtung eine Presse mit einer oberen beweglichen Pressenplatte 11 und einem gegenüber dem Boden festen Grundrahmen 12 umfaßt.

Die Vorrichtung umfaßt allgemein eine Matrize 20, eine Auswerfereinrichtung 30, einen Besäumgesenkstempel 40, einen Besäumgesenkabstreifer 42, ein Besäumgesenk 50 ur.d ein Druckkissen 60.

Das Grundelement 12 besitzt eine durchgehende Bohrung 12a mit an der Innenfläche festen Buchsen i2b. Die Auswerfereinrichtung 30 ist in der Bohrung 12a aufgenommen und besteht aus einer Kolbenstange 31 und einem Kolben 32 mit Verschleißring 33 entsprechend Fig. 1. Verwendung und Arbeitsweise dieses Teiles der Vorrichtung werden weiter unten genauer erläutert.

Nach Fig. 1 ist eine Matrize 20 am Kopf des Grundrahmens 12 mitte!' einer Anzahl von Schrauben 21 befestigt. Eine Druckkappe 22 ist ebenfalls innerhalb einer Ringnut 21a im Boden der Matrize vorgesehen, ähnlich wie ein ringförmiger Besäumgesenkkolben 45.

Oben auf der Matrize 20 ist der hohle Besäumgesenkstempel 40 vorgesehen. Dieser Stempel ist am Kopf der Matrize mittels Schrauben 41 befestigt, ein Besäun'.gesenkabstreifer 42 ist um den Besäumgesenkstempel 40 herum vorgesehen.

Dem Besäumgesenkabstreifer 42 zugeordnet sind eine Anzahl von Druckstiften 44, von denen jeder sich oben auf den Kolben 45 des Besäumgesenks 50 setzt und den Besäumgesenkabstreifer 42 abstützt, wobei Büchsen 44a zugeordnet sind. In den Zeichnungen ist nur ein Druckstift 44 dargestellt. Ebenfalls ist nur eine Schraube 41 dargestellt, die den Stempel 40 gegenüber der Matrize 20 befestigt, obgleich eine Vielzahl dieser b5 Schrauben Verwendung finden kann.

Der Boden des Kolbens 45 wird mit Druckluft über eine Druckschale 22 beaufschlagt, um den Kolben 45 und damit den Besäumgesenkabstreifer 42 vom Grundrahmen 12 fortzudrücken. Dieser Abstreifer wird durch ein zylindrisches Halteglied 43 an seinem Ort gehalten, das über Schrauben 43a gegen die Matrize 20 verschraubt ist.

Gegen die obere Pressenplatte 11 ist ein Besäumgesenkheber 52 befestigt wobei am Heber das eigentliche Besäumgesenk 50 an dessen Unterkante durch Schrauben 51 befestigt ist. Auf diese Weise bewegen sich der Heber 52 sowie das Besäumgesenk 50 nach oben und unten abhängig von der Bewegung der oberen Pressenplatte 11.

Teleskopartig innerhalb des Hebers 52 und des Besäumgesenks 50 aufgenommen ist ein Druckkissen 60 mit Verschleißstopfen 61 auf dem Umfang und einer Ringdichtung 62 benachbart ihrem oberen Ende. Dieses Druckkissen 60 arbeitet unabhängig vom oberen Gesenk 50, wenn die Maschine sich nach unten bewegt, bewegt sich jedoch mit Bewegung des Besäumgesenks 50 nach oben, wenn dieses zurückgezogen wird. Die Relativbewegung dieser Bauteile wird weiter unten genauer erläutert.

In den Fig. 1 bis 4 ist die Arbeitsweise der Vorrichtung dargestellt: Fig.2 zeigt die anfängliche Wirkung und die anfängliche Lage, in der der Behälter Can seinem Ort im Besaumgesenkstempel 40 gehalten wird, wenn der Flansch Fauf der Kopffläche des Stempels 40 und des Abstreifers 42 ruhen. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich die obere Pressenplatte 11 und das Besäumgesenk 50 sowie der Besäumgesenkheber 52 in der zurückgezogenen Stellung. Auch ist der Abstreifer 42 nach oben bis zur Formlinie oder kurz über diese durch Luftdruck bewegt worden, der auf den Boden des Besäumgesenkkolbens 45 wirkt, welcher seinerseits die Druckstifte 44 und damit den Besäumgesenkabstreifer 42 nach oben drückt.

Die Wirkung der nicht gezeigten Presse sorgt dafür, daß die obere Pressenplatte U sich nach unten bewegt. Gleichzeitig beginnt Druckluft, die über die Leitung 11a in der oberen Pressenplatte 11 in Richtung des Pfeiles 70 zugeführt wird, das Druckkissen 60 zu betätigen. Hierdurch wird das Druckkissen 60 nach unten beaufschlagt, so daß es in Kontakt mit der Kopffläche des Flansches F kommt und diese an der Oberseite des Gesenkstempels 40 erfaßt, wie klar in F i g. 3 der Zeichnungen dargestellt. Eine weitere Abwärtsbewegung der oberen Pressenplatte 11 bringt das Besäumgesenk 50 in Kontakt mit dem Flansch F des Behälters C wie in Fig. 1 gezeigt und senkt dieses gegen den Kopf des Besäumgesenkabstreifers 42 ab. Eine weitere Wirkung des Besäumgesenks 50 gegen den Gesenkstempel 40 schert überflüssiges Flanschmaterial Sab.

Jetzt wird auch der Abstreifer 42 nach unten gedrückt, überwindet den Luftdruck am Besäumgesenkkolben 45 und ermöglicht es, daß überflüssiges Flanschmaterial 5 vom Flansch F, wie Fig. 1 der Zeichnungen zeigt, abgetrennt wird.

Hernach wird die obere Pressenplatte 11 zurückgezogen und, während diese sich nach oben bewegt und hierbei das Besäumgesenk 50 ur.d den Formheber 52 mitträgt, erfaßt die auf der Kopffläche des Besäumgesenks 50 ausgebildete Innenschulter 53 die Unterseite eines Mitnehmerflansches 63 des Druckkissens und zieh" hierdurch das Druckkissen 60 nach oben zusammen mit dem Rest der oberen Vorrichtung und stellt die Teile in die in 1^: i g. 2 gezeigte Lage zurück.

Zu diesem Zeitpunkt oder gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung der oberen Pressenplatte 11 wird der

Auswerferkolben 30 betätigt und bewegt sich in Richtung des Pfeiles 80 und stößt den Behälter aus der Matrize 20 und dem Stempel 40, wie F i g. 4 der Zeichnungen erkennen läßt, aus. Sobald auch das Gesenk 50 außer Eingriff mit den abgetrennten Gratringen bewegt sind, wird der Kolben 45 und hiermit der ßesäumgesenkabstreifer 42 aufgrund der Druckluft nach oben gedruckt, um die Gratringe fortzustoßen.

Übliche, nicht dargestellte Greiferfinger entfernen dann den Behälter (Taus dieser Station.

F i g. 5 ist ein vergrößerter Teilschnitt des Behälters C nach dem Besäumvorgang, woraus man erkennt, daß der Flansch Feinen Grat B hat, daß dieser Grat jedoch nach unten gegen den Boden des Behälters weist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

2(1

JO

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

!. Vorrichtung zum Besäumen von Flanschen von tiefgezogenen Behältern mit Gratausbildung am unteren Rand des Flansches, mit einer Presse mit festem Grundrahmen und darüber angeordneter beweglicher Pressenplatte, einem auf dem Grundrahmen angeordneten und den Behälter aufnehmenden Besäumstempel, einem auf der Pressenplatte aufgenommenen und zum Festhalten des Behälterflansches gegen den Besäumstempel druckbaren Druckkissen und mit einem Besäumgesenkabstreifer, wobei der Behälterflansch auf den oberen Stirnflächen des Besäumstempels und Besäumgesenkabstreifers aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckkissen (60) pneumatisch betätigt ist und an seinem der Pveßplatte (II) benachbarten Ende einen Mitnehmerflansch (63) aufweist, der bei Wegfahren des Besäumgesenks (50) vom Behälter (C) durch eine fnnenschulter (53) am Besäumgesenk Untergriffen wird, und daß der Abstreifer (42) um den Besäumstempel (40) angeordnet und gegenüber dem Grundrahmen (12) durch eine pneumatische Druckeinrichtung (44, 45) abgestützt ist, welche den Abstreifer (42) vom Grundrahmen weg in Richtung auf das Besäumgesenk (50) vorspannt, das den Abstreifer mit der Arbeitsbewegung der Pressenplatte in Richtung des Grundrahmens verschiebt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinrichtung (44, 45) einen pneumatisch betätigten Besäumgesenkkolben (45) besitzt, welcher unterhalb des Besäumgesenkabstreifers (42) teleskopartig beweglich um den Besäumstempel (40) angeordnet ist und eine Anzahl von Druckstiften (44) aufweist, die mit einem Ende am Kolben (45) und mit den gegenüberliegenden Enden am Besäumgesenkabstreifer (42) anliegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Besäumstempel (40) eine nahe am Rand sich nach innen verjüngende äußere Mantelfläche aufweist, und daß der Besäumgesenkabstreifer (42) nahe seinem oberen Rand eine komplementäre Ausbildung nach innen aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen ein Halteglied (43) trägt, welches den Besäumstempel (40) und den Besäumgesenkabstreifer (42) umschließt und mit einem Innenflansch den Besäumgesenkabstreifer (42) zur Begrenzung der zur Pressenplatte (11) gerichteten Axialbewegung teilweise übergreift.