DE3408980C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Palette aus einem flachen Blech, bei dem eine Mehrzahl napfförmiger, im Grundriß etwa kreisförmiger Vertiefungen mit ebener Grundfläche und in etwa übereinstimmender Tiefe in symmetrischer Anordnung um eine in der Mitte der Palette liegende Vertiefung durch Tiefziehen ausgeformt werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 23 58 213 bekannt.

Paletten werden laufend in Stanz- und Preßverfahren so hergestellt, daß sie höher- oder tiefergelegene ebene Flächen sowie dazwischen angeordnete Blöcke oder Träger auf­ weisen, damit man die Greifer eines Gabelstaplers innerhalb oder unterhalb der Palette mindestens auf zwei, vorzugs­ weise jedoch auf vier Seiten ansetzen kann. Die Herstellungsverfahren sind jedoch teuer und die Kosten für die Paletten daher sehr hoch. Außer­ dem ist die Gefahr einer Beschädigung ebenfalls sehr groß.

Es wurde daher vorgeschlagen, eine Palette aus Kunst­ stoff herzustellen, die beispielsweise mittels eines Drapierformverfahrens so ausgebildet wird, daß sie eine Mehrzahl napfförmiger Teile aufweist, mit de­ nen sie auf dem Boden aufliegt und deren ebene Fläche sich über den Boden erhebt. Diese Paletten haben je­ doch einige Nachteile. Erstens ist das Kunststoffma­ terial nicht ausreichend robust, um den im üblichen Gebrauch anfallenden Anforderungen standzuhalten, es sei denn, man verwendet sehr teuere verstärkte Kunst­ harze für die Herstellung der Paletten. Zweitens be­ findet sich in der Regel im Bereich der Palettenmitte ein Flächenbereich, der sich verbiegen kann, sobald er belastet wird. Drittens sind die Kosten hoch, wenn die Materialdicke und die gewählte Kunstharzart aus­ reichen sollen, um auch nur eine mittelmäßige Stärke der Palette zu gewährleisten.

Wegen der hohen beim Stanzen und Pressen von Stahl­ paletten anfallenden Kosten verwendet man daher heu­ te immer noch vorwiegend Paletten aus Holz.

Beim Preßvorgang von Stahl kennt man zwei voneinander verschiedene Vorgänge: Der eine ist bekannt unter der Bezeichnung "metallisches Fließen", bei dem das Metall von allen Seiten in einen Flächenbereich einfließen kann, in dem eine napfförmige Vertiefung geformt wer­ den soll, um diese Vertiefung ausbilden zu können. Der zweite Vorgang ist unter der Bezeichnung "metal­ lisches Strecken" bekannt, bei dem das Metall tat­ sächlich verlängert wird, während seine Dicke sich ver­ ringert. Es ist ferner bekannt, zur Bildung einer ver­ gleichsweise tiefen napfförmigen Vertiefung zuerst eine flache napfförmige Vertiefung auszubilden, indem man überwiegend den Vorgang des "metallischen Fließens" anwendet, während der Streckvorgang nur einen ganz ge­ ringen Anteil an der Formgebung hat und anschließend den Durchmesser verringert, aber die Tiefe der Vertie­ fung durch erneute vorwiegende Anwendung des metalli­ schen Fließprozesses vergrößert. Dieses Vorgehen wür­ de ein zufriedenstellendes Ergebnis liefern, wenn man beispielsweise eine Mehrzahl von Stützgliedern in Um­ fangsnähe der Palette herstellen möchte, es ist aber gänzlich ungeeignet, um eine in der Palettenmitte lie­ gende napfförmige Vertiefung zu bilden. Eine solche in der Mitte der Palette gelegene Vertiefung braucht man aber in der Regel. Der Grund für diese Unanwendbar­ keit des vorstehend beschriebenen Vorgehens läßt sich folgendermaßen erklären: Wenn man die am Palettenum­ fang befindlichen napfförmigen Vertiefungen herstellt, fließt das Metall aus allen Richtungen herbei, um die Bildung dieser Vertiefungen zu ermöglichen und zwar fließt es auch aus dem mittleren Bereich der Paletten­ fläche zu. Um aber eine in der Palettenmitte gelegene Vertiefung zu bilden, ist es erforderlich, daß das Me­ tall in umgekehrter Richtung fließt. Man weiß, daß eine Palette nur dann als allgemein verwendbar zu be­ trachten ist, wenn man sie nicht nur mit den Greifern eines Gabelstaplers sondern auch mit den Gabeln eines Handkarrens aufnehmen kann. Das heißt aber, daß eine Palette ungefähr 95 mm hoch sein muß.

Wegen der vorstehend aufgeführten Schwierigkeiten hat man bisher angenommen, daß man die erforderliche Palet­ tenform, die zusätzlich zu den am Palettenumfangsbe­ reich befindlichen Stützen auch eine Mittelstütze für die Palettenfläche aufweist, nicht herstellen kann.

Aus der DE-OS 23 58 213 ist bereits eine Palette mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 aufgeführten Merkmalen bekanntgeworden. Diese Palette wird durch Tiefziehen von Blechen in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt. Wie das Material jedoch eine ausreichende Dehnungsfähigkeit erhält, kann aus dieser Patent­ schrift nicht entnommen werden. Dieses Problem ist aber durchaus allgemein bekannt. Dies ergibt sich aus der DE-DS 1 33 849. Hier wird darauf hingewiesen, daß man die Formgebung in aufeinanderfolgenden Preßvorgängen vornehmen kann, wobei zwischen diesen einzelnen Verfahrensstufen das Werkstück wiederholt ausgeglüht wird. Es wird auch darauf hingewiesen, zwischen den einzelnen Hohlkörpern freiliegende Blechkanten vorzusehen, damit beim Preßvorgang Material in den Hohlkörper hineingezogen werden kann, ohne daß benachbarte Hohlkörper hierdurch beeinflußt werden.

Es wurde festgestellt, daß bei der Herstellung einer Palette, zwar die längs der Ränder angeordneten Vertiefungen ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können, wenn es sich aber um die Ausformung einer mittig gelegenen Vertiefung handelt, werden die Fließvorgänge kompli­ zierter, da hierbei das Material einerseits für die mittig gelegene Vertiefung benötigt wird, gleichzeitig aber auch bei der Ausformung der am Rande gelegenen Vertiefungen für diese benötigt und zu diesen hinge­ zogen wird. Es ist zwar aus der genannten Patentschrift bekannt, Einschnitte zwischen den Hohlkörpern anzu­ bringen, doch läßt sich dieses Vorgehen bei der Her­ stellung einer Palette der eingangs genannten Art nicht anwenden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht da­ her darin, das gattungsgemäße Verfahren so zu verbessern, daß eine Palette mit Vertiefungen, die um eine mittige Vertiefung ange­ ordnet sind, aus einem Blech durch Tiefziehen geformt werden kann, ohne daß das Material zwischen den einzelnen Preßvorgängen ausgeglüht wird, um eine ausreichende Dehnungs­ fähigkeit des Materials zu erhalten oder, ohne daß Einschnitte im Blech vorgesehen werden, um das für die mittig gelegene Vertiefung benötigte Material von dem in die übrigen Ver­ tiefungen einfließenden Material zu trennen.

Nach der Erfindung führt das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannte aus drei Verfahrensschritten bestehende Vorgehen zu dem gewünschten Ziel. Vorzugsweise Ausbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Es wird also ein Werk­ stück aus Blech geformt, welches in einem ersten Zieh­ vorgang eine Mehrzahl von napfförmigen Vertiefungen mit relativ großem Durchmesser, aber relativ flacher Form erhält, wobei die Formen der Vertiefungen in ei­ nem darauffolgenden Ziehvorgang verändert werden und in die Grundfläche der in der Mitte gelegenen napf­ förmigen Vertiefung in einem sich anschließenden Zieh­ vorgang eine zweite napfförmige Vertiefung eingeformt wird.

Insbesondere wird ein flaches Werkstück aus Blech bei einem ersten Ziehvorgang in einer Presse so gepreßt, daß eine in der Mitte gelegene und acht im Umfangsbereich des Bleches angeordnete napfförmige Vertiefungen ausgebil­ det werden, die alle in der Draufsicht kreisförmig sind und deren Grundfläche im Querschnitt gekrümmt ver­ läuft, wobei die Vertiefungen symmetrisch angeordnet sind, anschließend das Werkstück einem weiteren Zieh­ vorgang in einer Presse unterworfen wird, bei dem alle Vertiefungen eine größere Tiefe, aber einen kleineren Durchmesser und eine scheibenförmige Grundfläche er­ halten, wobei die im Umfangsbereich liegenden Vertie­ fungen eine übereinstimmende Tiefe aufweisen, die Tie­ fe der in der Mitte gelegenen Vertiefung aber gerin­ ger ist, und daß daran anschließend das Werkstück noch einem weiteren Ziehvorgang unterworfen wird, bei dem eine kleinere Vertiefung in der flachen Grund­ fläche der in der Mitte gelegenen Vertiefung ausge­ bildet wird, so daß die Gesamttiefe aller Vertiefungen übereinstimmt.

Wenn man die Paletten von einem Ort zu einem anderen Ort transportiert, sollen sie einerseits so wenig wie möglich Raum beanspruchen, andererseits sollen sie aber nicht so dicht aufeinanderliegen, daß man sie nur noch schwer voneinander trennen kann. Ferner ist es möglich, daß die Belastung einer Palettenfläche innerhalb ihres Flächenbereiches beträchtlich variiert, deshalb wird angestrebt, die Palettenfläche so steif oder unbiegsam wie nur möglich zu machen.

Es können daher eine Mehrzahl von Rippen quer über die Palettenfläche laufen, von denen zumindest einige in den Wänden der Vertiefungen enden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in der nach­ folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung erläutert. Hierin zeigt

Fig. 1 eine schematische Querschnittsdar­ stellung der Form eines Werkstückes aus Blech, nachdem dieses einem er­ sten Ziehvorgang in einer Presse un­ terworfen wurde,

Fig. 2 eine entsprechende Querschnittsdar­ stellung des Werkstückes nach Fig. 1, nachdem dieses einem zweiten Zieh­ vorgang unterworfen wurde,

Fig. 3 eine entsprechende Querschnittsdar­ stellung des Werkstückes nach Fig. 1, nachdem dieses einem dritten Zieh­ vorgang unterworfen wurde,

Fig. 4 eine entsprechende Querschnittsdar­ stellung des Werkstückes nach Fig. 1, nachdem dieses einem Trimm- und Lochvorgang unterworfen wurde,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung ei­ ner Palette nach einem Preßvorgang, in dem Rippen ausgebildet werden und der Außenrand des Werkstückes in ei­ nen nach unten gebogenen Flansch ge­ formt wird und

Fig. 6 den letzten Arbeitsgang, bei dem der Flansch nochmals umgebogen wird, um einen eingerollten Rand zu bilden.

Im folgenden wird beschrieben, wie eine Palette 8 in Form einer Platte hergestellt wird, in die in drei Rei­ hen angeordnet jeweils drei napfförmige Vertiefungen eingebracht sind, die als Standfüße der Palette dienen. Die Formgebung der Palette erfolgt in einem Preßvor­ gang, die die folgenden Arbeitsgänge umfaßt:

Erster Ziehvorgang

In Fig. 1 ist gezeigt, wie in einem ersten Ziehvorgang in eine quadratische Platte 10 eines Stahlbleches mit geringem Kohlenstoffgehalt, in deren Umfangsbereich an ihren vier Ecken erste Vertiefungen 11 und zwischen diesen liegenden zweite Vertiefungen 12 sowie eine in der Plattenmitte liegende Vertiefung 13 eingebracht werden. Jede der vier ersten Vertiefungen 11 und der vier zweiten Vertiefungen 12 erhält in diesem ersten Ziehvorgang eine Tiefe, die etwas geringer als drei­ viertel ihrer endgültigen Tiefe ist und einen Durchmes­ ser, der das zwei bis dreifache der Tiefe beträgt (der Durchmesser ist etwa 200 mm bei einer Tiefe von 79 mm). Der Ziehwinkel liegt bei etwa 25° (der einge­ schlossene Winkel beträgt 50°), so daß bei dem ersten Ziehvorgang die im Eckbereich und die längs des Plat­ tenrandes liegenden Vertiefungen die Form von flachen Näpfen mit großem Durchmesser aufweisen. Die Gefahr ei­ nes Aufreißens des Metalles wird verringert, wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, die Grundflächen der Vertiefungen eine größtenteils gekrümmte Querschnittsform aufweisen.

Die Herstellung der mittleren Vertiefung 13 bereitet jedoch große Schwierigkeiten, da an dieser Stelle sehr wenig Material für den Ziehvorgang zur Verfügung steht. Ein großer Teil des eigentlich vorhandenen Materiales wurde schon bei der Erzeugung der zweiten Vertie­ fungen 12 verbraucht. Deshalb formt man auch die mitt­ lere Vertiefung 13 mit einem größeren Durchmesser und einer geringeren Tiefe (der Durchmesser beträgt unge­ fähr 230 mm und die Tiefe 71 mm) und wendet hier auch einen größeren Ziehwinkel an, der im vorliegenden Bei­ spiel ca. 30° (der eingeschlossene Winkel 60°) beträgt. Zwar wird bei diesem Ziehvorgang sowohl Material aus dem mittleren Bereich der Vertiefung als auch aus ihrer Umgebung verwendet, der Hauptteil des Wandbereiches wird aber doch vorwiegend durch eine Dehnung des Materia­ les und nicht durch einen Fließvorgang erzeugt. Hier­ durch wird natürlich das Metall stark beansprucht, so daß einer nachfolgenden Dehnung Schranken auferlegt sind.

Zweiter Ziehvorgang

Der zweite Ziehvorgang, das sogenannte Weiterziehen oder der Weiterschlag, ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei wird die Form der ersten und zweiten Vertie­ fungen 11 und 12 von einer weiten, flachen Napfform in eine engere, tiefere Vertiefung verändert (der Durchmesser beträgt ungefähr 150 mm und die Tiefe 95 mm). Diese Formgebung wird in erster Linie durch einen Weiterschlag des Metalls, wie er aus der Tech­ nik bereits bekannt ist, erzielt. Beim Weiterschlag wird der Ziehwinkel verkleinert.

Bei der mittleren Vertiefung 13 liegt das Ausmaß, wel­ ches für die zusätzlich erforderliche Tiefe benötigt wird, über dem, was man durch einen Weiterschlag er­ reichen kann, insbesondere wenn man sich vor Augen hält, daß bereits eine Anfangsdehnung der Wandung die­ ser Vertiefung vorliegt. Bei dem zweiten Ziehvorgang wird das Material daher ebenfalls gezogen (wenn man den Durchmesser von 230 mm auf 175 mm verringert und die Tiefe von 71 mm auf 86 mm vergrößert). Die Enden der im Umfangsbereich der Palette befindlichen Vertiefun­ gen werden bei dem zweiten Ziehvorgang scheibenförmig 14 abgeflacht. Bei der mittleren Vertiefung 13 ist dies zumindest zu einem Teil der Fall.

Dritter Ziehvorgang

Das für den Fließvorgang benötigte Metall steht nicht in ausreichendem Maße zur Verfügung, um die erforderliche volle Tiefe der mittleren Vertiefung 13 zu erhalten. Um aber doch die benötigte Tiefe herbeizuführen, wird bei dem dritten, in Fig. 3 dargestellten, Ziehvorgang in das abgeflachte, scheibenförmige Ende 14 der Ver­ tiefung 13 für sich allein eine kleinere weitere Ver­ tiefung 15 eingeformt. Zwar ist das flache Ende die­ ser Vertiefung 13 bei dem ersten Ziehvorgang bereits zum Teil gedehnt und in seiner Dicke verringert wor­ den, das sich im mittleren Teil des flachen Endes be­ findliche Metall ist jedoch noch nicht zu stark bean­ sprucht worden. Gerade dieses Metall wird nun gedehnt, um die kleine zusätzliche Vertiefung 15 zu erzeugen, die im Gebrauch der Palette als Fuß mit einem kleine­ ren Durchmesser dient.

Auf die beschriebene Weise kann somit die mittlere Ver­ tiefung die gleiche Gesamttiefe wie die am Rand der Palette befindlichen Vertiefungen 11 und 12 erhalten. Gleichzeitig wird aber die Tiefe der im Umfangbereich befindlichen Vertiefungen 11 und 12 noch etwas ver­ größert (von 95 mm auf 98 mm).

Während des dritten Ziehvorganges wird auch noch eine erste Gruppe von Rippen, nämlich das mit dem Bezugs­ zeichen 18 gekennzeichnete Rippenmuster, in den flachen Teil der Platte 10 eingebracht. Das endgültige Rippen­ muster mit allen Rippen ist in Fig. 5 gezeigt. Wäh­ rend des dritten Ziehvorganges werden von diesen Rip­ pen jedoch nur diejenigen Rippen ausgebildet, die nicht von der mittleren Vertiefung 13 ihren Ausgang nehmen, das heißt, alle diejenigen Rippen, die zwischen den im Umfangsbereich der Platte befindlichen Vertiefungen 11 und 12 verlaufen (Verbindungsrippen) und diejenigen kurzen Rippen, die die "Verbindungsrippen" kreuzen.

Trimmen und Lochen

Beim Ziehvorgang wird, wie dies erwartet werden kann, das Metall an den Stellen der im Umfangsbereich der Platte befindlichen Vertiefungen 11 und 12 um deren Umfang herum nach innen gezogen. Die Platte 10 wird daher mit Hilfe eines Schneidvorganges, mit Hilfe ei­ ner Stanzguillotine, getrimmt. Gleichzeitig werden alle abgeflachten Enden der Vertiefungen durchbohrt, um Abflußöffnungen 19 zu erhalten.

Flansch- und Rippenbildung

Die restlichen Rippen 18, nämlich diejenigen, die von der mittleren Vertiefung 13 radial nach außen zu den Randvertiefungen 11 und 12 verlaufen, werden nun noch in der Platte 10 ausgebildet und gleichzeitig wird durch einen ersten Wischvorgang am Palettenumfang ein Flansch 21 ausgebildet.

Erzeugung eines eingerollten Randes

Die Palette wird anschließend in eine Form zur Bildung eines eingerollten Randes 22 eingelegt, in der der Flansch 21 nach unten und innen eingerollt wird. Hier­ durch wird die Gefahr vermieden, daß sich eine Bedie­ nungsperson beim Hantieren mit der fertiggestellten Palette die Finger an den scharfen Kanten verletzt. Der nach unten eingerollte Rand 22 kann etwa die glei­ chen Tiefenabmessungen wie die Rippen haben. Dies hät­ te den Vorteil, daß dann, wenn die Greifer eines Ga­ belstaplers oder eines Handkarrens zwischen die Ver­ tiefungen eingreifen, die Palettenfläche an mehreren Stellen gleichzeitig unterstützt wird. Ist die Palet­ te quadratisch ausgebildet, dann kann der Greifer von jeder ihrer vier Seiten aus eingeführt werden.

Konstruktion der Form

Bisher war es üblich, wenn man Metall entweder durch ei­ nem Streck- oder Fließvorgang in einer Presse verfor­ men wollte, dieses zwischen aneinandergrenzenden Flä­ chen einzuschließen. Hierdurch werden aber der Genauig­ keit und den Toleranzen bei der Bearbeitung durch die Presse und die Formen gewisse Grenzen gesetzt. Diese Grenzen werden aber bei diesem Verfah­ ren vermieden, bei dem die weibliche Form die männ­ liche Form mit relativ weitem Spiel umgibt und das Metall kontinuierlich deformiert wird, während sie ent­ lang der Außenfläche der kegelstumpfförmigen Vertiefung gleitet und gleichzeitig das Metall in seine neue Form streckt und zieht.

Im Falle der mittleren Vertiefung wird das Metall zwi­ schen dem vorspringenden Teil der männlichen Form und deren Schulter gestreckt, aber der abgeflachte Teil wird wieder auf seine ursprüngliche Größe während des Gleit-Wischvorganges und der Rippenbildung zurückgebracht.

Entgegen aller Erwartung wurde gefunden, daß eine Pa­ lette nach diesem Verfahren ohne über­ mäßige Faltenbildung und mit minimaler Gefahr für ei­ ne Rißbildung im Metall hergestellt werden kann. Da­ bei sind die Herstellungskosten geringer als bei den bisher aus Metall hergestellten Paletten. Sie können leichter gestapelt werden und haben ein geringeres Ge­ wicht. Die Gefahr, daß sich eine Bedienungsperson die Finger an den scharfen Kanten und Rändern verletzt, ist nur noch minimal, da diese Kanten nach innen zu einem eingerollten Rand umgebogen sind. Die Palette weist eine natürliche Steifigkeit durch das in der Pa­ lette ausgebildete Rippenmuster auf.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung einer Palette aus einem flachen Blech, bei dem eine Mehrzahl napfförmiger, im Grundriß etwa kreisförmiger Vertiefungen mit ebener Grundfläche und in etwa übereinstimmender Tiefe in symmetrischer An­ ordnung um eine in der Mitte der Palette liegende Ver­ tiefung durch Tiefziehen ausgeformt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem ersten Zieh­ vorgang die Vertiefungen mit einer Grundläche ausgeformt werden, die im Querschnitt zumindest teilweise einen ge­ krümmten Verlauf hat,
daß in einem zweiten Ziehvorgang alle Vertiefungen eine größere Tiefe und einen geringeren Durchmesser erhalten, die Grundflächen der im Umfangsbereich gelegenen Ver­ tiefungen eben ausgebildet und die Grundfläche der in der Mitte gelegenen Vertiefung zumindest teilweise abgeflacht werden, wobei die im Umfangsbereich der Palette gelegenen Vertiefungen etwa die gleiche Tiefe, die in der Mitte gelegene Vertiefung eine etwas geringere Tiefe erhalten und
daß in einem dritten Ziehvorgang eine kleinere Vertiefung in die Grundfläche der in der Mitte gelegenen Vertiefung eingeformt wird, so daß deren Vertiefung mit denen der im Umfangsbereich angeordneten Vertiefungen übereinstimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Ausbilden der kleineren Vertiefung in der Grundfläche der in der Mitte gelegenen Vertiefung die im Umfangsbe­ reich gelegenen Vertiefungen gleichzeitig tieferge­ macht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Ausbilden der kleineren Vertiefung in der Grundfläche der in der Mitte gelegenen Vertiefung gleichzeitig eine erste Gruppe von Rippen in dem Werkstück gebildet wird, die sich zwischen den im Umfangsbereich gelegenen Vertiefungen erstrecken und an deren Wänden enden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Metallrand des Werkstückes getrimmt und die abgeflachten Enden der Vertiefungen durchbohrt werden und daß in ei­ nem weiteren Arbeitsgang eine zweite Gruppe von Rip­ pen ausgeformt wird, die von der in der Mitte ge­ legenen Vertiefung radial nach außen zu entspre­ chenden im Umfangsbereich gelegenen Vertiefungen verlaufen und jeweils in den Wänden der Vertiefun­ gen enden, während gleichzeitig längs des Umfanges des Werkstückes ein Flansch geformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in einem anschließen­ den Arbeitsgang die Kante des Flansches einge­ rollt wird.