DE3144209C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse gemäß dem Oberbe­ griff des Patentanspruchs 1.

Beim Kerben eines Blechstreifens zur Herstellung des Aufreiß­ verschlusses einer Blechdose muß das Blech so eingekerbt wer­ den, daß nur noch eine relativ geringe Restwandstärke zurück­ bleibt. Diese Restwandstärke ist dabei kritisch, da sie einerseits nicht zu dick sein darf, da sonst das Aufreißen der Dose übermäßig erschwert oder gar unmöglich gemacht wird, während sie auch nicht zu dünn sein darf, da sonst bereits der Innendruck einer gefüllten Dose die Aufreißlasche heraus­ drücken könnte. Es müssen daher extrem niedrige Toleranzen eingehalten werden. Die einzuhaltenden Toleranzen liegen da­ bei häufig im Bereich von ca. 0,0127 mm.

Es ist dem Fachmann bekannt, daß mechanische Pressen mit Spiel arbeiten, das auch notwendig ist, um die Schmierung der Arbeitsflächen in ausreichendem Maße zu gewährleisten. Die absolute Größe des Spiels hängt zwar von der Größe der Presse ab, jedoch ist es nicht ungewöhnlich, wenn Pressen ein Spiel in der Größenordnung von 0,33 mm aufweisen, was für den be­ absichtigten Anwendungsfall der Erfindung relativ viel ist.

Herkömmlich werden zum Kompensieren dieses Spiels in mechani­ schen Pressen feste zylindrische Anschlagblöcke benützt, die einander gegenüberliegend an dem Stempel und dem Bett fest angebracht sind. Die einander zugewandten Flächen der Anschlagblöcke sind in senkrechter Richtung so eingestellt daß sie miteinander in Berührung kommen, wenn der Stempel zu dem Bett hin sich absenkt, um die Presse auf ein Maß vorzube­ lasten, bei dem die vorerwähnten Spiele zur Erzeugung des ge­ wünschten Restwandabschnitts in dem Aufreißverschluß ausge­ schaltet sind.

Obwohl derartige Anschlagblöcke das Problem des Spieles ausreichend lösen, wurde festgestellt, daß die auf die Presse aufgebrachte momentane Belastung, wenn die einan­ der gegenüberliegenden Anschlagblöcke miteinander in Be­ rührung kommen, den Lärmpegel der Presse wesentlich erhöht sowie den verschließ der sich bewegenden Teile beschleunigt. Derartige Schwierigkeiten sind besonders unerwünscht, wenn die Geschwindigkeit des Pressenvorganges erhöht wird.

Es sind auch schon elastische Gegenanschlagblöcke bekannt, vergl. die DE-AS 16 27 307. Allerdings wird bei dieser bekannten Presse das Blech mit Hilfe der am Pressenstempel angebrachten Patrize durchgeschnitten, und die Anschlagblöcke werden zur Begrenzungs des weiteren Hubs wirksam. Sie dienen damit einem anderen Zweck (Schnittschlagdämpfung).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der für den angegebenen Zweck die Hubbegren­ zung bei niedrigem Geräuschpegel und ohne übermäßigen Ver­ schleiß der aufeinanderprallenden Teile erzielt werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Beim Zusammenwirken der massiven Anschlagblöcke mit den ela­ stischen Anschlagblöcken geben letztere in ihrer Längsrich­ tung nach, wobei die Presse bei diesem Nachgeben zunehmend vorgespannt wird, was zu einer sehr genauen Steuerung des Eindringens der Patrize in das zu kerbende Blech führt. Der erfindungsgemäße Aufbau eröffnet die Möglichkeit, die Höhe der aufeinanderfolgenden ebenen Flächen der elasti­ schen Anschlagblöcke so einzustellen, daß ein Aufeinander­ treffen der massiven und der elastischen Blöcke bereits ein­ tritt, bevor die Patrize das Blech berührt. Im Anschluß daran beginnt das Vorbelasten der Presse, so daß eine weitere Bewe­ gung des Pressenstempel gegen das Pressenbett unter Überwin­ dung der Vorbelastung erfolgt. Das vorhandene Spiel wird da­ durch aufgenommen und praktisch beseitigt, so daß eine sehr exakte Eindringtiefe der Patrize in das Blech erreicht wird. Die sich dabei ergebenden Nebeneffekte sind die beträchtliche Reduzierung des entstehenden Geräuschs und eine Herabsetzung der Stoßbelastung des Pressenbetts.

Federelemente, die in ihrem Aufbau mit den elastischen An­ schlagblöcken in der erfindungsgemäßen Presse vergleichbar sind, sind aus der US-PS 40 43 546 und aus der GB-PS 4 82 306 bekannt. Diese Federelemente werden jedoch in einem anderen Anwendungsgebiet eingesetzt, und es fehlt jeder Hin­ weis auf ihre Verwendbarkeit in einer Presse zum Kerben von Blech.

Vorteilhaft Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichen beispielshalber erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im Querschnitt dargestellte Seiten­ ansicht eines Teils einer elastische Anschlag­ blöcke enthaltenden Presse mit in der geschlossenen Stellung gezeigtem Werkzeug,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene vergrößerte Teilansicht der Presse von Fig. 1, die die Kerbpatrize und den Restwandbereich zeigt,

Fig. 3 eine Vorderansicht des elastischen Anschlagblockes der Presse von Fig. 1,

Fig. 4 eine Seitenansicht des elastischen Anschlagblockes von Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den elastischen Anschlagblock Fig. 3,

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Verformung des elasti­ schen Anschlagblockes Fig. 3 unter Last und

Fig. 7 eine schematische Draufsicht auf das Pressenbett, die eine abgewandelte Anschlagblockanordnung zeigt.

Fig. 1 zeigt eine konventionelle Presse, die allgemein mit 1 bezeichnet ist. Sie hat ein stationäres Pressenbett 2 mit einer im allgemeinen planen, horizontalen oberen Fläche 3. Die Fläche 3 trägt einen üblichen unteren Werkzeughalter 4, der durch Befestigungsmittel 5 an dem Bett angebracht ist. Der untere Werkzeughalter 5 hält eine Kerbmatrize 6, die für die Herstellung des Aufreißverschlusses einer Blechdose aus­ gebildet ist, wie nachstehend näher beschrieben wird.

Ein in senkrechter Richtung verschiebbarer Pressenstempel 7 liegt über dem Pressenbett 2. Er hat eine im allgemeinen plane, horizontale Fläche 8, die einen oberen Werkzeughalter 9 durch Befestigungsmittel 10 hält. Der obere Werkzeughalter 9 trägt eine Kerbpatrize 11, die so ausgebildet ist, daß sie mit der Kerbmatrize 6 zusammenarbeitet, um den Aufreißverschluß zu formen.

Die Kerbmatrize 6 und die Kerbpatrize 11 sind detaillierter in Fig. 2 gezeigt. Die Kerbmatrize 6 hat eine flache obere Matrizenfläche 12 und eine zentrisch angeordnete zylindrische Bohrung 13. Ein zylindrischer Dorn 14 mit einem halbkugelförmigen oberen Ende 15 ist in der Bohrung 13 für eine senkrechte Bewegung in der Bohrung so gehalten, daß das halbkugelförmige Ende 15 nach oben über die Matrizenfläche 12 verschoben werden kann.

Die Kerbpatrize 11 hat eine flache untere Fläche 16, die so ausgebildet ist, daß sie mit der Matrizenfläche 12 zusammen­ paßt. Die Kerbpatrize 11 hat eine zentrisch angeordnete Boh­ rung 17, die unmittelbar über dem Dorn 14 angeordnet ist. Die Fläche 16 hat ein Paar von im Abstand voneinander befindlichen, nach unten vorstehenden Vorsprüngen 18 zur Erzeugung der Kerblinien in der Oberfläche des Aufreißver­ schlusses.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein Blechstreifen 19 auf der Matrizenfläche 12 angeordnet, und die Kerbpatrize 11 senkt sich nach unten gegen den Blechstreifen 19 zur Ausbil­ dung der Kerblinien durch die Vorsprünge 18. Gleichzeitig be­ wegt sich der mit einem halbkugelförmigen Ende versehene Dorn 14 nach oben zur Erzeugung des kugelförmigen Nietab­ schnittes 20 für den Aufreißverschluß. Es sei bemerkt, daß der Lappenabschnitt 21 des Metallstreifens 19, der zwischen den Kerblinien liegt, mit dem übrigen Teil des Aufreißver­ schlusses durch einen Abschnitt von nicht eingekerbtem Metall, nämlich dem Restwandbereich 22 verbunden bleibt. Wie zuvor erläutert wurde, muß die Wandstärke t des Restwandbereiches genau kontrolliert eingehalten werden, um ein richtiges Funktionieren des Lappenabschnitts 21 sicherzustellen.

Zwischen dem Pressenbett 2 und dem Pressenstempel 7 sind elastische Anschlagmittel 23 zur Steuerung der geschlossenen Stellung des Werkzeuges angeordnet, das aus der Kerbmatrize 6 und der Kerbpatrize 11 besteht, um die Wandstärke des Rest­ wandbereiches 22 genau zu bestimmen, der das eingekerbte Ende mit dem Blech verbindet.

Die elastischen Anschlagmittel 23 enthalten mehrere im Abstand voneinander befindliche, zylindrische, massive, metallische Anschlagblöcke 24, die an der Fläche 8 des Pressenstempels befestigt sind und von dieser nach unten vorstehen. Jeder der massiven Anschlagblöcke 24 hat eine im wesentlichen flache untere Stirnfläche 25, die dem Pressenbett 2 zugeordnet ist.

Mehrere im Abstand befindliche, zylindrische, elastische Anschlagblöcke 26 sind an der Fläche 3 des Pressenbetts 2 auf beiden Seiten des unteren Werkzeughalters 4 unter einem der jeweils zugeordneten massiven Anschlagblöcke 24 befestigt, und sie erstrecken sich von der Fläche 3 nach oben. Jeder elastische Anschlagblock 26 besteht aus einem metallischen Teil, der aus einer vorher gehärteten Stahlstange hergestellt ist, die eine flache obere Stirnfläche 27 besitzt, die so ausgebildet ist, daß sie gegen die Stirnfläche 25 des darüberliegenden massiven Anschlagblockes 24 anstößt, wenn sich die Kerbmatritze 6 und die Kerbpatritze 11 der geschlossenen Stellung nähern. Die andere Stirnfläche des elastischen Anschlagblockes 26 ist mit einer glatten geschliffenen Fläche 28 und einer Bohrung 29 für eine sichere Befestigung des elastischen Anschlagblockes auf dem Pressenbett 2 durch mit Gewinde versehene Befestigungsmittel 30 ausgebildet.

Das Innere des elastischen Anschlagblockes 26 ist mit einer in Längsrichtung verlaufenden Bohrung 31 versehen, die sich durch die obere Stirnfläche 27 bis zu einer Tiefe erstreckt, die von der unteren Stirnfläche 28 einen Abstand hat. Wie dies am besten aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich ist, ist der elastische Anschlagblock 26 mit in senkrechter Richtung im Abstand voneinander befindlichen, übereinanderliegenden Paaren von einander diametral gegenüberliegenden Segmentschlitzen 32 versehen, die sich durch die Seiten des Anschlagblockes 26 nach innen in die Bohrung 31 erstrecken. Ein Paar von in gleicher Weise ausgebildeten, einander diametral gegenüberliegenden Schlitzen 33 ist zwischen den Schlitzen 32 und rechtwinklig zu diesen angeordnet.

Es sei bemerkt, daß jeder elastische Anschlagblock 26 eine gestapelte Folge von einfachen Balken bildet. Der elastische Anschlagblock 26 ist als Beispiel mit einer kreisförmigen Querschnittsform beschrieben und dargestellt, er könnte jedoch auch mit einer quadratischen oder einer rechteckigen Querschnittsform ausgeführt werden. In der dargestellten Ausführungsform, in der der Anschlagblock insgesamt acht einzelne Balken hat, absorbiert jeder Balken 1/8 der gesamten Verformung des Anschlagblockes. Der Anschlagblock ist so ausgebildet, daß diese Verformung nicht die Elastizitätsgrenze des Materials überschreitet, so daß jeder Balken vollständig zurückfedern kann und der gesamte Anschlagblock in seine normale entlastete Stellung zurückkehren kann.

Wie dies aus der graphischen Darstellung der Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Verformung des elastischen Anschlagblockes eine lineare Funktion der aufgebrachten Last. Wenn beispielsweise die Anschlagblöcke so eingebaut werden, daß der elastische Anschlagblock 26 durch den massiven Anschlagblock be­ rührt wird, wenn noch 0,254 mm fehlen, bis der Restwandbereich 22 gebildet ist, übt jeder elastische Anschlagblock 26 für eine Zusammenpressung um 0,254 mm eine Kraft von 2520 kp (5.550 Pfund) aus. Dementsprechend würden vier elastische Anschlagblöcke, wie sie oben beschrieben sind, eine gesamte Kraft von ca. 10 Tonnen auf den Pressenstempel 7 ausüben. Mit anderen Worten werden die elastischen Anschlagblöcke 26 durch die massiven Anschlagblöcke zusammengedrückt, wenn der Pressenstempel 7 sich dem Pressenbett 2 nähert, damit die Presse für die genaue Steuerung des Eindringens der Patrize oder der Vorsprünge 18 und dementsprechend der Wandstärke des unverformten Teils 22 zunehmend belastet wird. Wenn die Werkzeuge sich der ge­ schlossenen Stellung nähern, vermindern die elastischen Anschlagblöcke zunehmend die Spiele der Presse.

Es sei bemerkt, daß die Ausführung des elastischen Anschlag­ blockes 26 abgewandelt werden kann, um andere Federkonstan­ ten zu erreichen. So würden beispielsweise zusätzliche Schlitze die Federkonstante verringern, während ein größerer Außendurchmesser bei dem gleichen Innendurchmesser und dem gleichen Schlitzabstand die Federkonstante erhöhen würde. Die Ausführungsform des elastischen Anschlagblockes kann für eine bestimmte Anwendung und für bestimmte Eigenschaften des Pressenspieles verändert werden.

Fig. 7 zeigt etwas schematisch eine abgewandelte Anordnung, wobei eine Kombination von elastischen Anschlagblöcken 26 und massiven Anschlagblöcken 24 verwendet wird, die auf der oberen Bettfläche 3 angeordnet sind, um die Spiele der Presse zu steuern. In dieser Anordnung arbeiten elastische Anschlag­ blöcke 26 in Verbindung mit einem darüberliegenden massiven Anschlagblock 24, der nicht dargestellt ist, in der oben beschriebenen Weise zusammen. Zusätzlich werden die massiven Anschlagblöcke 24, die seitlich neben den elastischen Anschlagblöcken 26 angeordnet sind, so eingestellt, daß die genaue geschlossene Stellung des Werkzeuges erreicht ist, wenn sie die darüberliegenden massiven Anschlagblöcke schließlich berühren.

Es sei bemerkt, daß verschiedene Details, Materialien, Stufen und Anordnungen der Teile, die vorstehend beschrieben und in der Zeichnung dar­ gestellt sind, durch den Fachmann abgeändert werden können. Während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel massive Anschlagblöcke 24 dem Pressenstempel 7 und elastische An­ schlagblöcke 24 dem Pressenbett 2 zugeordnet sind, kann die gegenseitige Anordnung dieser Teile auch vertauscht oder vermischt werden. Ebenso können massive Anschlagblöcke durch elastische Anschlagblöcke ersetzt werden, oder alle massiven Anschlagblöcke können weggelassen werden, so daß sich die oberen Stirnflächen 27 der elastischen Anschlagblöcke 26 direkt an die Fläche 8 des Pressenstempels anlegen. Es können auch elastische Anschlagblöcke allein direkt mit dem Pressenstempel 7 verbunden sein, so daß die Stirnfläche 27 direkt an der Fläche 3 anliegt, wenn das Werkzeug sich in der geschlossenen Stellung befindet.

Weiterhin sei bemerkt, daß der hier in Verbindung mit den Schlitzen 32 und 33 verwendete Ausdruck "Segment" bedeutet, daß die Schlitze durch die Oberfläche des elastischen Anschlagblocks quer zu der Längsachse des elastischen Anschlagblockes über weniger als die halbe Tiefe des Blockes hindurchgehen.

Claims (8)

1. Presse mit einem stationären Pressenbett, das mit einem eine Pressenmatrize enthaltenden Werkzeughalter versehen ist, einem senkrecht über dem Pressenbett liegenden Pressenstem­ pel, der mit einem eine Kerbpatrize enthaltenden Werkzeughal­ ter versehen ist und zum Kerben eines Blechstreifens zur Her­ stellung des Aufreißverschlusses einer Blechdose mit Rest­ wandstärke gegen die Kerbmatrize beweglich ist, und einem massiven metallischen Anschlagblock bzw. Anschlagblöcken der bzw. die an dem Pressenstempel fest angebracht ist bzw. sind und sich zu einem zugeordneten Gegenanschlagblock an dem Pressenbett hin erstreckt bzw. erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Gegenanschlagblock ein fest an dem Pressenbett (2) angebrachter, sich in Richtung zu dem Pressenstempel (7) erstreckender elastischer Anschlagblock (26) ist, der mehrere Schlitze (32, 33) aufweist, die sich quer zu seiner Längsachse in den elastischen Anschlagblock (26) er­ strecken und in Richtung dieser Längsachse im Abstand vonein­ ander liegen, wobei der massive (24) und der elastische An­ schlagblock (26) in axialer Richtung aufeinanderfolgen und an ihren Stirnseiten im wesentlichen ebene Stirnflächen (25, 27) aufweisen, die miteinander in Berührung kommen, wenn sich die Werkzeughälften der geschlossenen Stellung nähern, wobei durch Zusammenpressen des elastischen Anschlagblockes (26) jedes Paares eine zunehmende Vorbelastung der Presse erhalten wird.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Anschlagblock (26) aus einem metallischen Material ausgebildet ist.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Material gehärteter Stahl ist.

4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zu den Schlitzen (32, 33) ein erstes Paar von einander diametral gegenüberliegenden Segmentschlitzen und ein zweites Paar von einander diametral gegenüberliegenden Segmentschlitzen gehören, die in Längsrichtung voneinander im Abstand liegen, wobei das zweite Schlitzpaar rechtwinklig zu dem ersten Schlitzpaar ausgerichtet ist.

5. Presse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Schlitzen (32, 33) ein drittes Paar von einander diametral gegenüberliegenden Segmentschlitzen gehört, das von dem er­ sten Schlitzpaar einen Abstand hat und im wesentlichen paral­ lel zu dem ersten Schlitzpaar ausgerichtet ist, und daß das zweite Schlitzpaar zwischen dem ersten und dritten schlitz­ paar angeordnet ist.

6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem elastischen Anschlagblock (26) eine in dessen Längsrichtung verlaufende Bohrung (31) angebracht ist, wobei sich die Schlitze (32, 33) in die Bohrung (31) erstrecken.

7. Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch ein massives Anschlagblockpaar (24), das an dem Pressenbett (2) und an dem Pressenstempel (7) neben dem elastisch-massiven Anschlagblockpaar (26 bzw. 24) befestigt und so angeordnet ist, daß seine massiven Blöcke (24) in Be­ rührung kommen, nachdem eine Berührung zwischen den Blöcken des elastisch-massiven Anschlagblockpaares (26 bzw. 24) her­ gestellt worden ist.

8. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der bzw. jeder elastische Anschlagblock (26) einen im wesentlichen zylindrischen Querschnitt hat.