DE2818379A1

DE2818379A1 - Werkzeughalter und vorrichtung und verfahren zum herstellen von blechdosen

Info

Publication number: DE2818379A1
Application number: DE19782818379
Authority: DE
Inventors: Dennis Allen Schaffer
Original assignee: Carmet Co
Current assignee: Carmet Co
Priority date: 1977-08-26
Filing date: 1978-04-26
Publication date: 1979-03-01
Also published as: US4109502A; IT1101891B; SE440860B; SE8102916L; IT7848646A0; DE2818379C2; SE424148B; FR2400975B1; SE7801981L; AT371748B; ATA240878A; GB1593237A; FR2400975A1

Description

Einrelchungsfertlg zur Weiterleitung erhalten

Patentanwälte

BEETZ-LAMPRECHT-BHtrZ 2818379

München 22 - Steinsdorfstr. 10

92-28.22oP(28.221H) 26. April 1978

CARMET COMPANY
Pittsburgh,Itennsylvania 15222, V.St.A.

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Werkzeughalter und Vorrichtung und Verfahren zum Her-, stellen von Blechdosen

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Dosen, insbesondere einen Werkzeughalter zur fliegenden Lagerung eines oder mehrerer Werkzeuge. In einer Vorrichtung gemäß der USA-Patentschrift 3*735.629 vom 19. Mai 1973 kann man etwa 1^0 bis 270 Dosen pro Minute herstellen. Dabei kann es vorkommen, daß die durchschnittliche Wandstärke der Dosen und die Exzentrizität oder Dicke an verschiedenen Umfangstellen variiert. In beiden Fällen wird mehr Material verbraucht als sonst notwendig wäre. Diesen Nachteil kann man in beträchtlichem Maße vermeiden, wenn man fliegend gelagerte Werkzeuge verwendet und zwangeschlüssig zentriert. Fliegend gelagerte Werkzeuge werden zwar seit mehr als zehn Jahren mit Erfolg verwendet, doch haben die der Anmelderin.*;; bekannten verschiedene Nachteile. Werkzeuge werden fliegend gelagert, damit sie querverschiebbar sind, wenn die Werkzeug» achse mit der Achse des Werkstückes nicht übereinstimmt. Dabei ist es aber wichtig, daß ein von einem Werkstück querbewegtes Werkzeug wieder genau in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Diese Rückkehr ist bei den gebräuchlichen, fliegend gelagerten Werkzeugen, s. B* gemäß der USA-Patentschrift 3*735.629, nicht gewährleistet.

Daher ist es eine Aufgabe der Erfindimg, zur fliegenden Lagerung von Werkzeugen einen Werkz eughalt er am schaffen, der relativ billig herstellbar und einfach asu bedienen ist und bewirkt, daß die fliegend gelagerten Werkzeuge schnell und genau in eine zentrische Stellung zurückgeführt werden.

Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines

Verfahrens zum Herstellen von Metalldosen mit stark herabgesetztem Metallverbrauch*

Ferner besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaffung einer DossnherStellungsmaschine, die mit höherem Wirkungsgrad arbeitet als die bekannten Maschinen·

Zur Lösung dieser Aufgaben schafft die Erfindung

für Ziehwerkzeuge zum Abstreckziehen oder für andere Zieharbeiten einen Werkzeughalter, der sich besonders für die Doseilherstellung eignet, aber nicht darauf eingeschränkt ist. Dieser Werkzeughalter besitzt einen Außenring, der am einen Ende mit einem Einwärtsflansch versehen und an dessen anderem Ende eine Scheibe befestigt ist, so daß ein Unfangsspalt vorhanden ist, der mindestens drei Segmente aufnehmen kann, die elastisch gegen einen Haltering gedrückt werden. Die radiale Breite des Spaltes ist größer als die radiale Breite der Segmente, so daß der Halterung gegenüber der normalen Achse des Werkzeug«· stapeis verschoben werden kann« Die Einwärtsbewegung der Segmente wird durch mit der normalen Achse des Halteringes koaxiale Mittel begrenzt.

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der

Erfindung werden nachstehend an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert.

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In diesen zeigt Fig· 1 eine Ziehanordnung nit Werkzeughaltern gemäß der Erfindung. Pig. 2 zeigt in einer Stirnansicht einen Werkzeughalter nach einen Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie IH-III in Fig. 2, Fig. k in Seitenansicht, teilweise ie Schnitt, die auseinandergezogenen Teile dee Werkzeughalters und Fig. 5 in einer Stirnansicht die Zentriereinrichtung des Werkzeughalters·

In Flg. 2 bis 5 let ein Werkzeughalter 2- dargestellt, der einen äußeren Stahlring k mit eines radial einwärts— gerichteten Flansch 6 besitzt, der mit einer Orafangsnut 8 ausgebildet ist. In der einen Stirnfläch· de· Binges k 1st ein· aus Wolframcarbid bestehende Verschleißscheibe 10 angeordnet, die einen radial auswärtsgerichteten Flansch 12 besitzt, der in dl· Nut 8 eingreift. An den anderen End· des Ringes k ist mit Kopfschrauben eine Scheibe oder Kappe Ik au· Stahl befestigt, die eine axiale Öffnung 16, eine Außenumfangsflache 18_v eine Innenumfangsfläche oder Schulter 22 und zwischen den Flächen 18 und 22 eine weitere Umfangsfläch· oder Schulter 20 besitzt. Somit hat die Scheibe 1k einen äußeren Teil mit der kleinsten Dicke, einen inneren Teil mit der größten Dicke und zwischen den äußeren und dem inneren Teil einen Teil, dessen Dicke zwischen der größten und der kleinsten Dick· liegt. Zwischen den Scheiben 10 und Ik ist ein Haltering Zk fliegend gelagert, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung 16, so daß zwischen den Außenring k und den Haltering 2k «in Spalt 26 vorhanden ist, der sich von der Innenseite des Flansch·· 6 zu jenem Teil der Scheibe Ik erstreckt, der sich zwisohen deren innerem und äußerem Teil befindet. Der Haltering 2k kann mit den Werkzeug einstückig sein, bildet aber vorzugsweise einen eigenen Teil. In der Öffnung 26 sind mindestens drei Segmente 20 angeordnet, deren Innendurchmesser annähernd

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dem Außendurchmesser des Halteringes 2k entspricht. Die Anzahl der Segmente 28 kann im Hinblick auf die Groß· und andere Faktoren gewählt werden. Die Gesamt-Innenumfangs— fläche der Segmente entspricht vorzugsweise annähernd der Außenumfangsflache des Halteringes Zk₉ Bi· zu einer gewissen Grenze wird die Präzision des Arbeitens durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Segmenten erhöht. Die radiale Breite der Segmente 28 muß kleiner sein als die radiale Breite der Öffnung 26· Die Segmente 28 sind an ihrem Außenumfang mit mehreren im Abstand voreinander angeordneten Umfangsnuten 3O ausgebildet! wobei die Nuten jedes Segmentes mit den entsprechenden Nuten der anderen Segment· fluchten. Xn den jeweils miteinander fluchtenden Nuten ist eine in sich geschlossene, ringförmige Schraubenfeder 32 angeordnet» deren Spannung durch mit einem Verbinder Jk eingestellt werden kann« In dem Außenring k können an dem mit dem Flansch 6 versehenen Ende mehrere Gewindelöcher j6 vorgesehen sein, deren Zweck nachstehend erläutert wird.

Man kann den Werkzeughalter für verschiedene Arten von Werkzeugen verwenden, beispielsweise für die in der USA-Patentschrift 3 735 629 gezeigten. Der Werkzeughalter ist mit gutem Erfolg in der in Fig. 1 dargestellten Anordnung verwendet worden. Xn Fig. 1 bezeichnen gleiche Bezugsziffern, zum Teil mit ' oder * bezeichnet, ähnlich· Teile wie in den Figuren 2 bis 5. In Fig. 1 ist mit 38 ein rohrförmiges Gehäuse bezeichnet, das eintrittsseitig mit einer StützÄcheibe kO versehen ist, auf der ein Werkzeug k2 zum Tiefziehen im Weiterschlag abgestützt ist. An der Stützscheib· kO liegt ein Abstandhalter kk an und an diesem ein Schmiermittelverteiler-· körper k6_t der einen Schreiereineatz k9₉ vorzugsweise aus Messing» trägt. Schmiermittel wird über ein· Leitung ^9 zugeführt. Sin· Ausnehmung 50 de· Körpers k6 dient zur Aufnahm· der

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Kapp· 14· des Doppel-Ziehwerkzeuges 2¹· Ein· an der Versohleißscheib· 10' anliegende Scheibe 52 ist an dem Außenring 4· mit Kopfschrauben 54 befestigt, die in die Löcher 36 geschraubt sind. In dem Werkzeughaltering 24 · sind ein vorderes Abstreck-Ziehwerkzeug 54 und ein Randausbildungs-Ziehwerkzeug abgestützt, Ee ist ein Abstandhalter 58 vorgesehen, der zwischen der Scheibe 52 und einen Schmiermittelvertellerkörper 60 angeordnet ist· Dieser besitzt einen Schmiereinsatz 62 und eine Ausnehmung 64 für die Aufnahme der Kappe 14" des Werkzeughalters 2". Der Haltering 24" trägt ein weiteres Abstreck-Zlehwerkzeug 66, An dem Gehäuse 38 ist eine Endscheibe 68 befestigt, die an der VerschleißscheibeulO anliegt und den Abstreifer 70 abstützt, ähnlich wie dies in der USA-Patentschrift 3,735.629 oder in der USA-Patentschrift 3,735.628 (Huchison) vom 29, Mai 1973 gezeigt ist. Infolge der zwangsschlUseigen Zentrierung der Ziehwerkzeuge braucht der Abstreifer aber nicht einstellbar zu sein, so daß sein· Kosten herabgesetzt werden.

Im Betrieb wird das aus einem Blechnapf bestehende Werkstück V unter der Einwirkung eines vorzugsweise aus Wolframcarbid bestehenden StemptOls 80 von links in die in Fig· 1 gezeigte Anordnung gezogen, ähnlich wie gemäß der USA-Patentschrift 3,735.629, wobei di· Dos· vollständig durch die Anordnung hindurchbewegt und beim Rückzug des Stempele von diesem abgestreift wird. Beia Durchtritt des Werkstückes durch die Ziehwerkzeuge 54, 56 und 66 können sich diese aus ihrer normalen Achs· seitwärtsbewegen· Dadurch wird ein Teil der Segment· 28 unter Spannung der Federn 32 auswärtsbewegt· Wenn da« Werkstück entfernt worden ist» stellen dl· Federn 32 di· Segeent· 28 schnell in ihr· Ausgangsstellung surUck. Ea hat sich gezeigt, daß di· Reibung vermindert und daher die Bewegung der Ziehwerkzeug· erleichtert werden kann, wenn man «in· Verschleißscheib· 10 au· Carbid, insbesondere

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Wolframcarbid» verwendet· Infolge der genauen Zentrierung der Ziehwerkzeug· kann man Insbesondere bei Verwendung eines Stempels aus Wolframcarbid eine einheitliche und gleichbleibend· Wandstärke erzielen, so daß die Wandstärken— toleranzen herabgesetzt werden können und für die fertige Dose weniger Metall benötigt wird« Man kann daher die Abmessungen des Werkstückes verkleinern oder erhält bei der Herstellung eines Werkstückes mit denselben Abmessungen mehr Schrott· Dies ist besonders bei der Verarbeitung von relativ teurem Metall, wie Aluminium, wichtig· Da die Dosen in großen Stückzahlen hergestellt werden, führt schon eine kleine Herabsetzung des Metallverbrauchs pro Dose zu beträchtlichen Einsparungen·

Das vorstehend beschriebene und in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung kann im Rahmen des Brfindungsgedankens vom Fachmann abgeändert werden.

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Claims

Patentansprücheι

11 · /Werkzeughalter, gekennzeichnet durch einen Außenring, zwei radial einwärtsgerichtete Elemente, die an dem Außenring befestigt und im Axialabstand voneinander angeordnet sind und einen Umfangsspalt begrenzen, einen fliegend gelagerten Haltering, dessen axiale Abmessung kleiner ist als die axiale Abmessung des Spaltes und der am Innenumfang des Spaltes angeordnet ist und dessen Außendurchraesser beträchtlich kleiner ist als der Innendurchmesser de· Außenringes, mindestens drei Segmente, die in dem Spalt angeordnet sind und den fliegend gelagerten Hing umgeben, wobei die Breite jedes Segments kleiner ist als der durchschnittliche Abstand zwischen den Haltering und dem Außenumfang des Umfangspaltes, elastische Mittel, welche die Segments einwärts zubewegen trachten, und mit der normalen Achse de· Werkzeuges konzentrische Mittel, weiche die Einwärtsbewegung der Segmente begrenzen»

2· Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein· der einwärtsgerichteten Elemente ein am Austrittsende des Außenringes angeordneter und mit diesem einstückiger Flansch und das andere der einwärtsgerichteten Elemente eine an dem Außenring an dessen Eintrittsende befestigte Scheibe ist·

3. Werkzeughalter nach Anspruch 2, dadurch ge» kennzeichnet, daß die dl· Einwärtsbewegung der Segmente begrenzende Einrichtung ein· Umfangaachulter der Scheibe und eine zweit· Scheibe aufweist, die in den Außenring angeordnet let und sich über dessen radialen Flansch hinaus zu der •raten Scheibe hin erstreckt·

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4. Werkzeughalter nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Scheibe aus Carbid besteht·

5· Werkzeughalter nach einem der Ansprüche

1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel mehrer· ringförmig geschlossene Schraubenfedern besitzen, welche die Segmente umgeben·

6. Werkzeughalter nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente im Abstand voneinander angeordnete Nuten besitzen, welche die Schraubenfedern aufnehmen.

7· Werkzeughalter, gekennzeichnet durch einen

Außenring aus Stahl, der am einen Ende einen radial einwärts— gerichteten Flansch besitzt, in dessen Außenfläche eine Umfangsnut ausgebildet ist, durch eine Stahlscheibe, die im wesentlichen denselben Außendurchmesser hat wie der Außenring und zwischen ihrem Außen- und Innnenumfang eine Umfangsfläche besitzt, die eine Schulter bildet, deren Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Außenringes entspricht, während die Innenumfangsflache der Scheibe eine Schulter bildet, deren Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser des Flansches entspricht, wobei die Scheibe von einer zentralen axialen Öffnung durchsetzt und an den Außenring an dessen den Flansch entgegengesetzten Ende derart befestigt ist, daß zwischen dem Flansch und der Scheibe ein Umfangespalt vorhanden ist, durch eine Carbidscheibe mit einem radial auswärt sgericht et en Flansch, der in die Umfangenut eingreift, und mit einem Hauptteil, der an der Xnnenumfangsfläche des Flansches de· Außenringe· satt anliegend in diesem angeordnet ist und eich axial über dl· inner· Stirnfläche de· Flansch·· erstreckt, durch einen ■vischen dmn. Scheiben fliegend gelagerten Haltering, α···«η

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Außendurchmesser dem Innendurchmesser des Flansches des Außenringes Im wesentlichen entspricht land der annähernd denselben Innendurchmesser hat vie die axiale Öffnung der Stahlscheibe, und durch mehrere in dem Spalt angeordnete Segmente, deren Innenradius Jeweils dem Außenradius des Halteringes im ve sent liehen entspricht und deren Außenradius jeweils beträchtlich, kleiner ist als der Innendadius des Außenringes, vobei die Anzahl und die TTmfangslänge der Segmente so gewählt sind, daß sie in ihrer radial am weitesten einwartsgelegenen Stellung im wesentlichen anefnand erliegen, und wobei in der Außenumfangsfläche jedes Segments im Axialabstand voneinander mehrere TJmfangsnuten ausgebildet sind, die mit den Nuten benachbarter Segmente korrespondieren, und in den jeweils miteinander fluchtenden Umfangsnuten eine ringförmig geschlossene Schraubenfeder angeordnet ist·

8* Werkzeughalteanordnung mit mehreren Werkzeughaltern nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch, gekennzeichnet, daß die Werkzeughalter von einem Gehäuse umgeben sind, in dem zwischen den Werkzeughaltern ein sie im Axialabstand voneinander haltender Abstandhalter angeordnet ist, daß die Halteringe Werkzeuge aufnehmen und daß an den Werkreugen austrittsseitig eine Carbiüo-i.scheibe anliegt»

9. Vorrichtung zum Herstellen von Blechdosen oder dergleichen, gekennzeichnet durch ein rohrf örmiges Gehäuse, durch ein in dem Gehäuse an dessen Eintrittsende montiertes Werkzeug zum Tiefziehen iia Weiterschlag, durch einen ersten Haltering, der in dem Gehäuse fliegend gelagert ist, durch «in in de» ersten Haltering an dessen. Eintrittsend· montiert·· Abstreck-Ziehwerkseug, durch «in in den ersten Haltering an dessen Austrittsend« montiertes, zweite« Ziehwerkzeug, durch eine an dem Austritteende des «weiten Werkzeuges anliegende Verschleißscheibe au· Carbid, durch

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einen zweiten Haltering, der in dom Gehäuse im Abstand von dem ersten Haltering fliegend gelagert ist, durch ein in dem zveiten Haltering montiertes, drittes Ziehwerkzeug, durch eine zweite Verschleißschoibe aus Carbid, die an dem Austrittsende des dritten Werkzeuges anliegt, durch einen an dem rohrförmigen Gehäuse an dessen Austrittsende montierten Abstreifer, wobei jeder der Halteringe von einem Außenring¹ umgeben ist, der in dem Gehäuse im Radialabstand von dem Haltering angeordnet ist und mit ihm einen Ringspalt begrenzt, in dem mindestens drei den Haltering umgebende Segment· angeordnet sind, deren radiale Breite kleiner ist als der durchschnittliche Abstand zwischen dem Haltering und dem Außenumfang des Ringspaltes, durch elastische Mittel, welche die Segmente radial einwart»zubewegen trachten, durch mit der normalen Achse der Werkzeuge konzentrische Mittel zum Begrenzen der Einwärtsbewegung der Segmente und durch einen Stempel aus Carbid zum Hindurchdrücken des Dosenwerkstückes durch die Werkzeuge«

10. Vorrichtung nach Anspruch ^_t dadurch gekennzeichnet, daß eintrittsseitig'.ivon dem Abstreck-Ziehwerkzeug und den dritten Ziehwerkzeug je ein Schmiereineatz angeordnet und daß eine Einrichtung zum Zuführen von Schmiermittel zu den Schmiereinsätzen vorgesehen ist.

11. Verfahren zum Herstellen von Blechdosen

oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dosenwerk— stück mittels eines Stempels aus Carbid durch eine Werkzeuganordnung geschoben wird, die mehrere axial fluchtende Werkzeug· aus Carbid besitzt, wobei mindestens einige der Werkzeug« in einem fliegend gelagerten Haltering montiert sind, der von mindesten· drei in einem umfange spalt gelagerten Segmenten umgeben 1st, die elastisch einwärts zu einer An—

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schlageinrichtung hin federn, die mit der normalen Achse der Werkzeuge konzentrisch ist, wobei an dar Austrittsseite jedes dieser in dem Haltering montierten Werkzeuge eine Scheibe aus Carbid anliegt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosen aus Aluminium hergestellt werden.

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