DE3916665C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Deckeln oder ähnlichen Gegenständen aus Metallblech nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Deckel für Dosen und andere Behälter werden durch Stanzen und gleichzeitige Preßverformung aus Blechtafeln hergestellt. Bei dieser Formgebung erhalten die Deckel einen umgebogenen Rand, der nach dem Aufsetzen auf den Behälter durch Umbördeln an einen Behälterrand so angeformt wird, daß eine dichte Verbindung hergestellt wird. Zu diesem Zweck wird der Deckelrand rollend so verformt, daß der Deckelrand den Behälterrand von unten untergreift. Es ist erwünscht, den Deckelrand im Querschnitt bogenförmig herzustellen, damit er beim Anrollen an den Behälterrand eine günstige Ausgangsform aufweist.

Aus der DE-OS 35 34 326 ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, bei der Ober- und Unterwerkzeug durch Preßdruck dem Deckel die vorgegebene Form verleihen. Das Oberwerkzeug ist von einem relativ zu diesem bewegbaren Werkzeugabschnitt konzentrisch umgeben, der die Aufgabe hat, mit einem Stanzwerkzeug zusammenzuwirken und den Deckelrohling auszuschneiden. Das Unterwerkzeug besteht aus einem inneren Ziehkern und einem diesen ringförmig umgebenden äußeren Ziehkern, der relativ zum inneren Ziehkern beweglich gelagert und von einer Antriebsvorrichtung angetrieben ist. Um den äußeren Ziehkern herum ist ein sogenannter Faltenhalter gelagert. Bei einer Bewegung von Ober- und Unterwerkzeug aufeinander zu wird zunächst der Deckelrohling zwischen Werkzeugabschnitt und Stanzwerkzeug abgeschnitten. Anschließend wird der freistehende Randabschnitt des Deckelrohlings mit Hilfe des Werkzeugabschnitts um den äußeren Ziehkern herum rechtwinklig abgebogen. Bei dieser Bewegung der Werkzeuge verschiebt der Werkzeugabschnitt den Faltenhalter relativ zum äußeren Ziehkern. Dieser besteht aus zwei ringförmigen Ziehkernabschnitten, von denen der äußere von dem Faltenhalter nach unten bewegt wird, um einen Freiraum zu bilden, in den sich der abgewinkelte Abschnitt des Deckelrandes hineinverformen läßt. Diese Verformung erfolgt mit Hilfe eines konischen Abschnitts des Werkzeugabschnitts, der bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Werkzeugabschnitts mit dem Deckelrand in Eingriff gelangt.

Bei der bekannten Vorrichtung läßt sich zwar in einem einzigen Arbeitstakt eine spezielle Verformung des Deckelrandes durchführen. Die Verformung erfolgt indessen unter erheblichem technologischen Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen von Deckeln oder ähnlichen Gegenständen aus Metallblech zu schaffen, mit der reproduzierbar eine ausreichende Einrollung des Deckelrands mit vermindertem Aufwand erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist der glockenförmige Werkzeugabschnitt eine Formausnehmung auf, die bei der Abwärtsbewegung den zunächst zwischen Werkzeugabschnitt und äußerem Ziehkern rechtwinklig abgebogenem Deckelrandabschnitt weiter nach einwärts biegt. Der äußere Kern weist auf der dem inneren Ziehkern zugewandten Seite eine zweite Formausnehmung auf, und die Antriebsvorrichtung für den Ziehkern drückt diesen nach oben, bevor Ober- und Unterwerkzeug voneinander getrennt werden, so daß der voreingerollte Deckelrand mit der zweiten Formausnehmung in Eingriff tritt und in dem zwischen der Formausnehmung, dem inneren Ziehkern und dem Oberwerkzeug gebildeten Formraum ausreichend weit eingerollt wird. Erst im Anschluß daran gelangen die Formwerkzeuge in ihre Ausgangsstellung zurück.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht mithin das Stanzen und vollständige Formen eines Deckels einschließlich seines eingerollten Randes in einem einzigen Arbeitstakt, wobei das Verformen des Deckelrandes in drei aufeinanderfolgenden Schritten stattfindet, ohne daß ein erhöhter Aufwand für die Formwerkzeuge nötig wäre. Insbesondere ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei reduzierter Dicke des Blechmaterials und größerer Härte einen gleichmäßig eingerollten Deckelrand. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich auch bei verhältnismäßig geringen Abmessungen des eingerollten Deckelrandes, d. h. bei verhältnismäßig geringer Länge, eine gleichmäßig und einwandfrei eingerollte Form erzielen. Aus Gründen der Materialersparnis wird angestrebt, so wenig Material wie möglich für den Rand zu verwenden.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Pressenstößel über eine Federanordnung auf das Oberwerkzeug wirkt und der Glockenabschnitt starr mit dem Pressenstößel verbunden ist und der äußere Ziehkern mittels einer Federanordnung in Richtung des Oberwerkzeugs gegen einen Anschlag des Ziehkerns gedrückt wird. Während bei der bekannten Vorrichtung die einzelnen Werkzeugabschnitte über zwei Stößel betätigt und daher entsprechend gesteuert werden müssen, ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lediglich eine konventionelle Stößelbetätigung des Oberwerkzeugs erforderlich, um die beschriebenen Formvorgänge durchzuführen. Durch geeignete Federanordnungen zwischen dem Stößel und dem Oberwerkzeug, zwischen dem äußeren Ziehkern und einem stationären Widerlager und dem Faltenhalter und dem stationären Widerlager findet eine automatische Steuerung der Relativbewegungen der Formteile statt. Eine derart ausgebildete Vorrichtung läßt sich daher mit sehr geringem Aufwand herstellen und ist darüber hinaus wenig verschleißanfällig.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Vorrich­ tung nach der Erfindung.

Fig. 2 bis 5 zeigen einen Ausschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1 in unterschiedlichen Betriebszuständen.

Ein Oberwerkzeug 10 stützt sich über Federanordnungen 11 bzw. 12 an einer Platte 13 ab, die starr mit einem Pressen­ stößel 14 verbunden ist, der von einem nicht gezeigten Pressenantrieb in Richtung des Doppelpfeils 15 auf- und abbewegt wird. Das Oberwerkzeug 10 wird von einem Glocken­ abschnitt 16 umgeben, der starr mit der Platte 13 verbunden ist, wie durch Schraubenbolzen 17 angedeutet. In der in Fig. 1 gezeigten Position sitzt ein im Durchmesser erweiterter Abschnitt 18 des Oberwerkzeugs 10 auf einem ringförmigen Absatz 19 des Werkzeugabschnitts 16.

Ein innerer Ziehkern 20 ist starr mit einer stationären Platte 21 verbunden, wie durch Schraubenbolzen 22 und einen Zwischenring 23 angedeutet. Der innere Ziehkern 20 ist von einem ringförmigen äußeren Ziehkern 24 umgeben. Der äußere Ziehkern 24 stützt sich auf einem Stößel 25 ab, der seinerseits federnd gelagert ist. Der äußere Ziehkern 24 ist von einem ringförmigen Faltenhalter 26 umgeben, der sich auf einem Bolzen 27 abstützt, der von einer Feder 28 beaufschlagt ist und den Faltenhalter 26 nach oben drückt. Mit der Platte 21 ist ein Schneidwerkzeug 29 starr ver­ bunden, wie durch Bolzen 30 angedeutet. Das Schneid­ werkzeug 29 begrenzt die Bewegung des Faltenhalters 26 nach oben.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung ist in den Fig. 2 bis 5 veranschaulicht. In den Fig. 2 bis 5 ist die Werkzeuganordnung vergrößert und in näheren Einzelheiten dargestellt. Insbesondere ist zu erkennen, daß das Oberwerkzeug 10 aus einem inneren Werkzeugabschnitt 10a und einem diesen ringförmig umgebenden äußeren Werk­ zeugabschnitt 10b besteht. Beide sind über Federanordnungen 11, 12 mit dem Pressenstößel 14 gekoppelt. Die untere Formfläche des Abschnitts 10b ist gegenüber der unteren Formfläche des Abschnitts 10a nach oben versetzt. Die Formflächen können jedoch auch in einer Ebene liegen. Man erkennt ferner, daß der Glockenabschnitt 16 einen Abschnitt 16a von größerer Dicke und einen Abschnitt 16b von gerin­ gerer Dicke aufweist, wodurch eine ringförmig umlaufende Formausnehmung 16c geschaffen ist, die dem Oberwerkzeug 10 zugekehrt ist. Der Innendurchmesser des Abschnitts 16a entspricht dem Außendurchmesser des Werkzeugabschnitts 10b. Der Innendurchmesser des Abschnitts 16b ist geringfügig größer als der Innendurchmesser des Faltenhalters 26.

Man erkennt weiter, daß der äußere Ziehkern 24 am unteren Ende eine Verbreiterung 24a aufweist, die zum einen mit einem Absatz 20a des inneren Ziehkerns 20 zusammenwirkt, wodurch die Bewegung des äußeren Ziehkerns 24 nach oben relativ zum inneren Ziehkern 20 begrenzt wird. Zum anderen wirkt der verbreiterte Abschnitt 24a mit dem Faltenhalter 26 zusammen, wenn dieser gegen die Federanordnung 28 nach unten bewegt wird.

Der äußere Ziehkern 24 hat an seinem oberen Ende auf der dem inneren Ziehkern 20 zugekehrten Seite eine Formaus­ nehmung 24b, deren größter Innendurchmesser annähernd dem Außendurchmesser des Werkzeugabschnitts 10b entspricht.

Die Ausgangsstellung vor der Formoperation ist in Fig. 2 zu erkennen. Eine Blechtafel 40 ist zwischen die Werkzeuge eingeschoben, und der Pressenstößel 14 hat ein Teil seines Arbeitshubweges zurückgelegt. Die einzelnen Werkzeugab­ schnitte befinden sich indessen in der Stellung, wie sie auch in Fig. 1 zu erkennen ist. In der in Fig. 3 gezeigten Position haben die Oberwerkzeuge 10a, 10b zusammen mit dem inneren Ziehkern 20 und dem äußeren Ziehkern 24 einen Deckel 41 fertiggezogen. Der starr mit dem Pressenstößel 14 verbun­ dene Glockenabschnitt 16 wirkt mit einem Stanzwerkzeug 29 zusammen und stanzt zu Beginn der Formoperation den Deckel­ rohling aus, wobei der Faltenhalter 26 gegenüber der zuge­ ordneten Federanordnung 28 zurückverstellt wird. Die Feder­ anordnung 25 für den äußeren Ziehkern 24 ist so ausgelegt, daß bei dem beschriebenen Preßverformen des Deckels 41 der äußere Ziehkern 24 seine in Fig. 3 gezeigte Lage behält.

Auf die eigentliche Formung des Deckels 41 wird nicht weiter eingegangen.

Man erkennt aus Fig. 3, daß bei einer entsprechenden Ab­ wärtsbewegung des Glockenabschnitts 16 dieser den Faltenhalter 26 in Anlage mit dem verbreiterten Abschnitt 24a des äußeren Ziehkerns 24 bringt. Da die Oberwerkzeuge 10a, 10b über Federanordnungen 11, 12 mit dem Pressenstößel 14 ge­ koppelt sind, kann sich dieser weiter abwärts bewegen. Dadurch bewegt sich auch der Glockenabschnitt 16 weiter abwärts und nimmt dadurch den äußeren Ziehkern 24 nach unten mit. Dadurch gelangt die Innenseite des Ab­ schnitts 16a des Glockenabschnitts 16 mit dem rechtwinklig nach unten gebogenen Rand des Deckels 41 in Eingriff. Das rechtwinklige Abbiegen des Randes erfolgt durch Zusammen­ wirken des Abschnitts 16b des Glockenabschnitts 16 und der Außenseite des äußeren Ziehkerns 24, wie aus Fig. 3 zu er­ kennen. Durch den einseitigen seitlichen Eingriff des Ab­ schnitts 16a des Glockenabschnitts 16 mit dem Deckelrand wird dieser nach innen abgebogen, wie deutlich aus Fig. 4 zu erkennen ist. Der Pressenstößel 14 hat nunmehr seine untere Totpunktlage erreicht.

Bei der Aufwärtsbewegung des Pressenstößels 14 bewegt sich zunächst nur der Glockenabschnitt 16 aufwärts, während die Werkzeugabschnitte 10a und 10b noch aufgrund der Feder­ anordnungen 11, 12 in Eingriff mit dem Deckel 41 bzw. dem inneren Ziehkern 20 bleiben. Aufgrund der Aufwärtsbewegung des Glockenabschnitts 16 kann sich auch der Faltenhalter 26 und damit der äußere Ziehkern 24 nach oben bewegen. Dadurch wirkt die Formausnehmung 24b des äußeren Ziehkerns 24 mit dem teilweise eingerollten Deckelrand zusammen, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Mit Hilfe der Formausnehmung 24b wird das Einrollen beendet. Der Deckelrand erhält eine annähernd halbkreisförmige Kontur und ist damit ausreichend präpariert, um in einem entsprechenden Anrollvorgang mit einem Behälter verbunden zu werden.

Wird der Pressenstößel 14 weiter aufwärts bewegt, gelangen die Werkzeugabschnitte wieder in eine Ausgangsposition wie sie in Fig. 1 bzw. Fig. 2 dargestellt ist. Ein weiterer Formvorgang kann beginnen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Deckeln oder ähnlichen Gegenständen aus Metallblech, die einen eingerollten Randabschnitt aufweisen, mit einem von einem Pressenstößel betätigbaren Oberwerkzeug, einem Unterwerkzeug, das mit dem Oberwerkzeug durch Preßdruck dem Deckel die vorgegebene Form verleiht, einem das Oberwerkzeug konzentrisch umgebenden, relativ zu diesem bewegbaren Werkzeugabschnitt, einem ringförmig das Unterwerkzeug umgebenden und relativ zu diesem bewegbaren Faltenhalter, der von einer Antriebsvorrichtung in Richtung des Oberwerkzeugs gedrückt wird, einem den Faltenhalter umgebenden Stanzwerkzeug, dessen ringförmige Schneidkante mit dem Werkzeugabschnitt zusammenwirkt, wenn sich das Oberwerkzeug dem Unterwerkzeug nähert, wobei das Unterwerkzeug einen inneren Ziehkern aufweist und einen diesen ringförmig umgebenden äußeren Ziehkern, der relativ zum inneren Ziehkern beweglich gelagert und von einer Antriebsvorrichtung angetrieben ist dergestalt, daß der äußere Ziehkern relativ zum inneren bewegbar ist, nachdem Ober- und Unterwerkzeug zusammenwirken, wobei ferner der Werkzeugabschnitt einen oberen Teil aufweist, mit einem kleineren Innendurchmesser und einen unteren Teil mit einem größeren Innendurchmesser, der etwas größer ist als der Außendurchmesser des äußeren Ziehkerns derart, daß bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Werkzeugabschnitts der Deckelrand in einen bei der Abwärtsbewegung des äußeren Ziehkerns gebildeten freien Raum ab- und einwärts biegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Glockenabschnitt (16) an seinem dem Unterwerkzeug (20) zugekehrten Ende eine Formausnehmung (16c) aufweist und der äußere Ziehkern (24) an seinem oberen Ende auf der dem inneren Ziehkern (20) zugewandten Seite eine zweite Formausnehmung (24b) aufweist und die Antriebsvorrichtung nach Überschreiten des unteren Totpunkts des Pressenstößels (14) den äußeren Ziehkern (24) zurück nach oben drückt, bevor Ober- und Unterwerkzeug (10, 20) voneinander getrennt werden zur weiteren Verformung des umgebogenen Deckelrands in der zweiten Formausnehmung (24b).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenstößel (14) über eine Federanordnung (11, 12) auf das Oberwerkzeug (10) wirkt, der Glockenabschnitt (16) starr mit dem Pressenstößel (14) verbunden ist und der äußere Ziehkern (24) mittels einer Federanordnung in Richtung des Oberwerkzeugs (10) gegen einen Anschlag des Ziehkerns (20) gedrückt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Bemessung der Federanordnung (25) des äußeren Ziehkerns (24) derart, daß der äußere Ziehkern (24) seine Lage beibehält, wenn der untere Teil (16b) des Glockenabschnitts (16) den Deckelrand um die Oberseite des Ziehkerns (24) abbiegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Durchmesser der zweiten Formausnehmung (24b) im äußeren Ziehkern (24) etwa gleich dem kleineren Innendurchmesser des Glockenabschnitts (16) ist.