DE2755495C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tiefziehpresse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zum Formen von Behältern für die Getränkeindustrie sind mehr­ stufig arbeitende Nachziehpressen bekannt (US-PS 36 36 748), welche einen ortsfesten Pressentisch mit Formwerkzeugen auf­ weisen, die mit teleskopartig angeordneten Kolben zusammen­ wirken. Die Kolben werden hydraulisch betätigt. Ferner wird zum Niederhalten des zu verformenden Bleches ein relativ zum Pressentisch verfahrbarer Niederhalter verwendet, der durch gesonderte Hydraulikzylinder betätigbar ist. Abgesehen von dem mit einem hydraulischen System einhergehenden Dichtungs­ problem, ist eine hydraulische Betätigung eines Niederhalters mit dem Nachteil verbunden, daß infolge des Wegfalls einer dämpfenden Wirkung bei der Hydraulikflüssigkeit der Nieder­ halter insbesondere bei hohen Ausstoßraten mit großen Kräften zur Anlage auf das zu haltende Blech gelangt, wodurch es zu Beschädigungen des Bleches kommen kann. Dies ist insbe­ sondere dann problematisch, wenn das Blech mit einem Schutz­ material überzogen ist, wie es bei Behältern für die Ge­ tränkeindustrie oftmals der Fall ist.

Schließlich ist eine Tiefziehpresse mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt (DE-OS 23 53 209), bei der die Niederhalterhülse pneumatisch betätigt wird. Hierbei ist die Niederhalterhülse selbst als Druckkolben ausgebildet, so daß die Niederhalterhülse unmittelbar mit der Druckluft beaufschlagt wird. Bei der bekannten Presse ist es nachteil­ haft, daß zur Erzielung hoher Klemmkräfte für den Nieder­ halter ein vergleichsweise großer Durchmesser der Nieder­ halterhülse erforderlich ist, um die für den Klemmdruck er­ forderlichen Flächen bereitzustellen. Daraus resultiert ein relativ sperriger Aufbau einer solchen Presse. Schließlich ist bei der bekannten Tiefziehpresse die Steuerbarkeit der Niederhalterfunktion begrenzt, was bei der Herstellung von zweiteiligen Behältern deswegen nachteilhaft ist, weil da­ durch Änderungen im Werkstoff, unterschiedlichen Zugfestig­ keiten und auch Maßabweichungen nur schwer begegnet werden kann. Werden allerdings derartige Veränderungen nicht bereits während des Pressenbetriebs kompensiert, so kann dies zu einem Verziehen oder Quetschen der gezogenen Gegenstände während des Ziehvorganges führen.

Schließlich ist eine Tiefziehpresse bekannt (US-PS 38 17 076), bei der der Niederhalter aus zwei separa­ ten Niederhalterhülsen besteht, die beide mit Druckluft be­ aufschlagt werden. Durch beide Niederhalterhülsen wird gemein­ sam das zu verformende Blech gehalten. Allerdings sind beide Niederhalterhülsen nicht übereinander angeordnet, sondern nebeneinander, ohne daß eine Aufaddition von Druckkräften stattfinden könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tiefziehpresse zu schaffen, mit der die Niederhalterfunktion in einem weiteren Kraftbereich steuerbar ist und die Werk­ zeugteile im Gehäuse des Nachziehwerkzeuges zweckmäßig angeordnet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau wird das Haltevermögen der Presse, d. h. des Niederhalters, verbessert, ohne daß sich hieraus eine vergrößerte Bauweise der Presse als solche er­ gibt. Durch die hintereinander geschalteten Druckkolben wird eine Aufaddierung des Haltedruckes ermöglicht, so daß trotz der möglichen Er­ zeugung hoher Klemmkräfte ein vergleichsweise kompakter Aufbau der Presse gewährleistet ist. Ferner hat der Niederhalter der Tiefzieh­ presse eine Pufferwirkung, wo­ durch Beschädigungen des nachzuziehenden Bauteiles, insbeson­ dere eines gegebenenfalls darauf aufgebrachten Überzuges ver­ mieden werden können. Schließlich ermöglicht die Presse eine Anpassung an unterschiedliche Bedingungen, die sich beispiels­ weise aus unterschiedlichen Werkstoffdicken des zu verformen­ den Behälters oder unterschiedlichen Blechqualitäten ergeben obwohl sie einen wesentlich weiteren Kraftbereich auszunutzen gestattet.

Zwar sind sogenannte Mehrfachkolbenaufbauten von hydraulisch oder pneumatisch betätigten Antriebszylindern bekannt (vgl. DE-AS 15 76 163), jedoch handelt es sich hierbei nicht um an einer Tiefziehpresse verwirklichte Maßnahmen, wo infolge des Wechselspieles ineinandergeschachtelter und zusammenwirkender Kolben andere konstruktive Verhältnisse vorherrschen, so daß eine Übernahme einer solchen Aufglie­ derung eines Einzelkolbens nicht ohne weiteres auf eine Tiefziehpressenvorrichtung übertragbar ist.

Andererseits ist die Betätigung einer Niederhalterhülse eines Pressenwerkzeuges durch hintereinander geschaltete Druckkolben, die sich in stirnseitiger Anlage untereinander bzw. an der Niederhalterhülse befinden und in Aufnahmehülsen im Nieder­ haltestößel aufgenommen sind, bereits vorgeschlagen, so daß insoweit Teilidentität mit dem Patent 27 12 604 besteht.

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

Fig. 1 eine Schnittansicht durch den wesentlichen Teil einer Tiefziehpresse,

Fig. 2, 3, 4 und 5 schematische Teilansichten zur Erläuterung der relativen Stellungen von Teilen der Presse während der verschiedenen Arbeitsstadien.

Fig. 1 zeigt eine Pressenplatte 10 und einen Niederhaltestößel 110. Ferner ist ein Grundrahmen 20 vorgesehen. Im allgemeinen weist die Tiefziehpresse ferner einen Aufbau bestehend aus einer Niederhalterhülse 31 und Druckkolben 32 und 33, Aufnahmehülsen 80, 81 und 82 sowie einen Formstempel 40 und einer Ziehform 22 auf.

Auf der schematisch dargestellten Pressenplatte 10 ist ein Ziehstößel montiert, der aus dem Formstempel 40 und einem Zwischenstempel 50 besteht, welcher mit einer oder mehreren Schrauben 51 an der Pressenplatte 10 befestigt ist.

Der Formstempel 40 und der Zwischenstempel 50 sind in ihrem Inneren mit hindurchgehenden Längsbohrungen 40 a, 40 b und 50 a, 50 b versehen, wie es in Fig. 1 deutlicht gemacht ist. Die Bohrungen 40 b und 50 b bilden ein Belüftungssystem mit der Bohrung 10 b in der Pressenplatte 10, die mit der sie umgeben­ den Atmosphäre in Verbindung stehen, um ein Verformen des Behälters nach innen zu verhindern, wenn der Ziehstößel herausgezogen wird. Ferner stehen die Bohrungen 40 a und 50 a mit der Bohrung 10 a in der Pressenplatte 10 in Verbindung, um gegebenenfalls einen Durchfluß für eingeführtes Kühlmittel zu bieten.

Der vom Niederhaltestößel 110 getragene Druckkolbenaufbau 30 weist eine zylindrische Niederhalterhülse 31 und Druckkolben 32 und 33 auf, die übereinander angeordnet sind. Die Nieder­ halterhülse 31 und die Druckkolben 32 und 33 haben nach außen gerichtete Flansche 31 a, 32 a und 33 a an ihren oberen Flächen, die für den Kontakt mit den Innenoberflächen der Aufnahme­ hülsen an ihren Außenkanten mit Dichtungen 31 b, 32 b und 33 b ausgestattet sind, was im folgenden noch näher erläutert werden soll. Schließlich sind Stützringe 31 c, 32 c und 33 c auf den Innenoberflächen angeordnet, die sich an einem Führungsrohr 34 abstützen, welches am Niederhaltestößel 110 befestigt ist. Die Niederhalterhülse 31 und die Druckkolben 32 und 33 sind innerhalb der Aufnahmehülsen 80, 81 und 82 aufge­ nommen, ihre Wirkungsweise wird im folgenden noch näher er­ läutert.

Die Aufnahmehülsen 80, 81 und 82 sind vom Niederhaltestößel 110 getragen und zylindrisch ausgebildet und weisen an ihren Unterkanten radial nach innen gerichtete Flansche 80 a, 81 a und 82 a auf, um mit der Niederhalterhülse 31 und den Druckkolben 32 und 33 in der nachstehend beschriebenen Weise zusammenzu­ wirken.

Der Grundrahmen 20 weist eine hindurchgehende Bohrung 20 a und eine Kolbenstange 71 einer Ausstoßeinrichtung 70 auf, die darin aufgenommen ist. Das eine Ende der Kolbenstange 71 trägt einen Kolbenkopf 72, der darauf Ringe 73 trägt und in seiner Größe für eine Bewegung innerhalb der Mittelbohrungen 21 a und 22 a der Ziehform 22 ausgelegt ist. Das gegenüber­ liegende Ende der Kolbenstange 71 ist an einem nicht darge­ stellten pneumatischen oder hydraulischen Zylinder befestigt, obwohl er selbstverständlich, wie es oft der Fall ist, auch me­ chanisch betätigbar ist.

Es wird davon ausgegangen, daß im Betrieb ein gezogener Be­ hälter in seine in Fig. 2 wiedergegebene Stellung gebracht worden ist, in der er mit den Buchstaben C bezeichnet ist. An diesem Punkt haben die Pressenplatte 10 und der Nieder­ haltestößel 110 ihre nach unten gerichtete Bewegungsbahn be­ gonnen, und der Druckkolbenaufbau 30 ist auf­ grund des durch die Leitungen 200 zugeführten Druckmittels niedergehalten, wobei dieser Druck sich auf die Oberseite der Flansche 32 a und 33 a der Druckkolben 32 und 33 auswirkt.

Die Presse ist so ausgebildet, daß die Niederhalterhülse 31 sich in eine Stellung bewegt, in der sie mit dem Behälter C (vgl. Fig. 3) in Berührung steht, und das Druckmittel wird dann dazu verwendet, die Niederhalterhülse in Kontakt mit dem Behälter zu halten. In diesem Zusammenhang darf darauf hinge­ wiesen werden, daß der Kontakt so ist, daß das Blech nachfließen und sich auch etwas verdicken kann, und zwar als Reaktion auf die Wirkung des Formstempels 40, ohne beschädigt zu werden.

Zu sämtlichen Zeitpunkten wird die Unterkante des Druckkolbens 32 mit dem Flansch 31 a der Niederhalterhülse 31 in Berührung stehen, während die Unterkante des Druckkolbens 33 mit dem Flansch 32 a des Druckkolbens 32 in Berührung steht, um den Niederhalterarbeitsgang zu unterstützen.

Sobald die Niederhalterhülse 31 mit dem Behälter C in der be­ schriebenen Weise in Berührung gekommen ist, können sich die Auf­ nahmehülsen 80, 81 und 82 sich noch etwas weiter nach unten bewegen, und zwar in Reaktion auf die Bewegung des Niederhaltestößels 110 (vgl. Fig. 4), ohne den Behälter zu be­ schädigen.

Sodann drückt der Ziehstößel den Napf nach unten in den Hohlraum der Ziehform 22, indem der Behälter auf seine gewünschte Tiefe und den gewünschten Durchmesser gezogen wird (Fig. 4).

Sobald der Behälter C geformt worden ist (vgl. Fig. 1 und 4), wird der Niederhaltestößel 110 sich wieder aufwärts zu bewegen beginnen, wobei die Aufnahmehülsen 80, 81 und 82 sich zu diesem Zeitpunkt nach oben bewegen, bis die Flansche 80 a, 81 a und 82 a mit der Bodenfläche der Flansche 31 a, 32 a und 33 a der Niederhalterhülse 31 und der Druckkolben 32 und 33 in Berührung stehen. Sie werden dann ihre nach oben gerichtete Bahn weiter fortsetzen und die Hülse und die Kolben mit sich ziehen.

Ungefähr zum gleichen Zeitpunkt beginnt die Pressenplatte 10, die ihre nach oben gerichtete Bewegung kurz nach dem Niederhalte­ stößel 110 anfängt, den Ziehstößel 40, 50 nach oben zu ziehen, bis er sich außer Eingriff vom Behälter C befindet, wobei die Belüftung durch die Bohrungen 10 b, 40 b und 50 b ein Kollabieren des Behälters C während des Zurückziehens verhindert.

Claims (1)

1. Tiefziehpresse zum Nachziehen von zuvor ge­ zogenen Behältern, mit einem Grundrahmen, je einem re­ lativ zu diesem mechanisch oder hydraulisch hin- und her­ bewegbaren Ziehstößel und Niederhaltestößel mit einer darin aufgenommenen, pneumatisch betätigten, beim Rück­ hub des Niederhaltestößels mechanisch mitgenommenen Niederhalterhülse sowie mit einer auf dem Rahmen ange­ ordneten Ziehform, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterhülse (31) durch hintereinander ge­ schaltete Druckkolben (32, 33) betätigt wird, die sich in stirnseitiger Anlage untereinander bzw. an der Nieder­ halterhülse befinden und in Aufnahmehülsen (81, 82) im Niederhaltestößel (110) aufgenommen sind, wobei die Aufnahmehülsen (81, 82) mit einem den Ziehstößel (40, 50) umgebenden Führungsrohr (34) mit Druckluft beaufschlag­ bare zylindrische Kammern begrenzen und radial nach in­ nen vorstehende Flansche (81 a, 82 a) zur Mitnahme der mit entsprechenden radial nach außen gerichteten Flanschen (32 a , 33 a) versehenen Druckkolben (32, 33) beim Rückhub des Niederhaltestößels (110) aufweisen.