DE4038023A1 - Verfahren zur herstellung eines zwei- oder mehrschalenbehaelters aus pappe oder einem aehnlichen werkstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zwei- oder Mehrschalenbehälters gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der EP-02 95 928 A1 ist es bekannt, einen Zwei­ schalenbehälter dadurch herzustellen, daß in einem Arbeitshub zwei Schalen geschaffen werden, aber nicht in einem Zuschnitt, sondern in zwei aufeinan­ derfolgenden Zuschnitten, d. h. zu Beginn des Ar­ beitsverfahrens wird in einem Zuschnitt eine erste Schale hergestellt, diese dann aus der Matrize aus­ gehoben und in Förderrichtung weitertransportiert, so daß der restliche Teil des Zuschnittes über der Matrize zu liegen kommt. Ein zweiter Zuschnitt wird über die zweite Matrize gefördert und nun wird bei einer Abwärtsbewegung der beiden Patrizen in den beiden Zuschnitten je eine Schale hergestellt. Im nachfolgenden Arbeitsgang werden dann immer mit einem Arbeitshub zwei Zuschnitte bearbeitet, so daß mit einem Arbeitshub die zwei Schalen der Behälter hergestellt werden können.

Bei dieser Anordnung wurde als nachteilig empfunden, daß das Fördern der vorbereiteten Zuschnitte aufwen­ dig und steuerungskompliziert ist, da die Zuschnitte jeweils aus der Matrize herausgehoben werden müssen.

In der gattungsbildenden US-PS 45 14 353 wird eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines eine Mehrzahl von Behältern aufweisenden Gegenstan­ des beschrieben, wobei dieser Gegenstand aus einem plattenförmigen Material hergestellt werden soll. Bei dieser bekannten Anordnung wird der Zuschnitt vor der Verformung über die sogenannten Faltenhal­ ter oder Ziehringe am Rand der Matrize festgelegt und obgleich die beiden Bearbeitungswerkzeuge, d. h. die beiden Patrizen, aufeinanderfolgend die Be­ hälterteile formen, ist ein Strecken und Scheren des Zuschnittes nicht nur nicht auszuschließen, sondern zwangsläufig. Für den nachfolgend gefertig­ ten Behälter steht kein ausreichender Werkstoff des Zuschnittes zur Verfügung.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrun­ de, eine möglichst einfach aufgebaute Verfahrenswei­ se zu schaffen, bei der eine Überbeanspruchung des Materials des Zuschnittes ausgeschaltet ist, gleich­ zeitig zur Durchführung dieses Verfahrens auch ein­ fache Maschinen eingesetzt werden können, nur ein Arbeitshub zur Formung des Behälters nötig ist, aber Materialüberbeanspruchungen sicher vermieden werden.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteran­ sprüchen erläutert.

Mit anderen Worten ausgedrückt wird vorgeschlagen, daß die äußeren Randbereiche des Zuschnittes im Unterschied zum Stand der Technik, wenn die Formung des bzw. der Behälter erfolgt, nachgeben können. Hierbei ist eine gemeinsame Bewegung der beiden Patrizen vorgesehen, die aber bei einem ersten Be­ hälter diesen formt, während der zweite Behälter noch nicht fertiggeformt ist. Der Zuschnitt holt sich also das erforderliche Material zur Formung des ersten Behälters aus dem über alle Randbereiche der Matrize vorstehenden Randbereich, gleichzeitig holt sich die Patrize bei der Formung des zweiten Behäl­ ters auch hier das erforderliche Material aus dem Randbereich, der zu der ersten Matrize hin gerichtet ist. Während aber mit dem ersten Teilhub der erste Behälter fertiggeformt ist, ist der zweite Behälter mit diesem Teilhub noch nicht fertiggeformt, son­ dern wird in einem zweiten Teilhub erst fertigge­ formt, dem aber die Matrize dadurch folgen kann, daß diese nachgiebig gelagert ist. Während des er­ sten Teilhubes wird zwischen der ortsfest angeord­ neten und der nachgiebig angeordneten Matrize ein Materialvorrat bedingt durch den Höhenunterschied der beiden Ränder dieser beiden Matrizen zur Ver­ fügung gestellt, der bei der endgültigen Formung des zweiten Behälters ausreicht, um Überbeanspruchungen des Materials bei der Formung des zweiten Behälters auszuschließen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfol­ gend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeich­ nungen zeigen dabei in

Fig. 1 die Vorrichtung zur Herstellung eines Zwei- oder Mehrschalenbehälters im Ausgangszustand, wobei der Zuschnitt zwischen Grundgestell und Oberteil eingeführt ist, in

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem Zwischenstadium, in dem ein erster Behälter fertiggeformt und ein zwei­ ter Behälter teilgeformt ist und in

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1, in der beide Behälter fertiggeformt sind und entformt werden können.

In den Zeichnungen ist ein Grundgestell 1 und ein Oberteil 2 dargestellt. Das Grundgestell 1 weist Matrizen 3 und 4 auf, während das Oberteil 2 im we­ sentlichen aus zwei Patrizen 5 und 6 besteht, die stempelartig ausgebildet sind, auf- und abbewegt werden können und dafür eine gemeinsame Tragplatte 14 aufweisen. In den Unterteilen der Patrizen 5 und 6 sind Vorstempel 7 und 8 angeordnet, die gegen die Wirkung von Rückstellfedern 10 und 11 so weit in die Patrizen 5 und 6 hineinbewegt werden können, bis die Unterseite der Vorstempel 7 und 8 mit der Unterseite der Patrizen 5 und 6 fluchtet. Anstelle der in den Zeichnungen dargestellten Rückstellfedern 10 und können selbstverständlich auch hydraulische oder pneumatische Rückstelleinrichtungen vorgesehen werden.

In den Zeichnungen ist weiterhin ein Zuschnitt 9 er­ kennbar, der vorzugsweise aus Pappe besteht und der gemäß Fig. 1 unverformt ist und gemäß Fig. 3 so ver­ formt ist, daß zwei Behälter gebildet werden, die gelenkig miteinander verbunden sind und derart eine sogenannte "Clamshell" bilden.

Das Grundgestell 1 weist zwei Matrizen 3 und 4 auf, die der Form des zu formenden Gegenstandes angepaßt sind. Hierbei ist die Matrize 3 nachgiebig, z. B. auf Federn 15 und 16 gelagert und steht in einer Ausgangsstellung für ein Arbeitsverfahren nach oben hin über den oberen Rand der Matrize 4 vor, während bei Beendigung des Verfahrens die beiden Matrizen durch Zusammenpressen der Federn 15 und 16 in gleicher Höhe stehen.

Außerdem weist die Matrize 3 einen Klemmstempel 12 auf, der im Ausgangsstadium mit der Oberkante der Matrize 3 fluchtet, d. h. der Zuschnitt 9 liegt auf der Oberseite des Klemmstempels 12 auf und hierdurch erfolgt bei der Abwärtsbewegung der Patrize 5 un­ mittelbar nach Kontakt mit dem Vorstempel 7 ein Festlegen des Zuschnittes 9.

Wichtig ist, auch darauf hinzuweisen, daß an den einander zugerichteten Seiten zwischen den beiden Patrizen 5 und 6 bzw. den beiden Matrizen 3 und 4 ein freier Raum verbleibt, der als Vorrat für Zu­ schnittmaterial gemäß Fig. 2 dient und gleichzeitig später das Gelenk bildet.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist wie folgt:
Der Zuschnitt 9 wird zwischen Oberteil 2 und Grund­ gestell 1 eingeführt, gelangt bei seiner Einführ­ bewegung an einen entsprechenden Anschlag und wird hierdurch in seiner Lage zwischen den Patrizen 5 und 6 und den Matrizen 3 und 4 genau fixiert.

Nach Zuführen des Zuschnittes 9 bewegt sich die Tragplatte 14 nach unten und führt dabei beide Patrizen 5 und 6 in gleicher Weise nach unten, wo­ bei beide Vorstempel 7 und 8 gleichzeitig mit der Oberseite des Zuschnittes 9 in Kontakt kommen, dann aber legt der Vorstempel 7 in Verbindung mit dem Klemmstempel 12 den Zuschnitt 9 im Bereich der Patrize 5 und der Matrize 3 fest und bewegt - wie dies Fig. 2 deutlich zeigt - nunmehr den Zuschnitt 9 nach unten, wobei das hierfür erforderliche Ma­ terial einerseits aus der in der Darstellung rech­ ten Randseite der Matrize 3 gezogen werden kann, andererseits auch Material aus der Zuschnittseite gezogen werden kann, die der Patrize 6 und der Matrize 4 zugeordnet ist, da hier das Material noch nicht festgeklemmt ist.

Fig. 2 verdeutlicht, daß bereits ein Behälter aus dem Zusammenwirken von Patrize 5 und Matrize 3 ge­ formt ist, wenn der Behälter, der von der Patrize 6 und der Matrize 4 geformt werden soll, noch lange nicht fertig ist. Fig. 2 zeigt auch deutlich, daß die nachgiebig gelagerte Matrize 3 weiter in ihrer ursprünglichen Höhenlage stehengeblieben ist, d. h. es hat kein Zusammendrücken der Federn 15 und 16 stattgefunden, wohl aber hat sich der Klemmstempel 12 nach unten bewegt, und zwar um das gleiche Maß wie die Tragplatte 14 nach unten gekommen ist. Wei­ terhin hat sich die Patrize 6 in den Raum der Ma­ trize 4 hineinbewegt und dabei hat sich zwischen der Matrize 3 und der Matrize 4 ein Materialvorrat ge­ bildet, der in Fig. 2 mit M bezeichnet ist.

Bei der Weiterbewegung der Tragplatte 14 bewegt sich die Matrize 3 nach unten, während die Matrize 4 feststeht und diese Bewegung ist möglich durch ein Zusammenpressen der Federn 15 und 16. Bei der gleichzeitigen Abwärtsbewegung der Patrize 6 steht nunmehr der Materialvorrat M als Ausgleich für die Formung des Zuschnittes 9 im Matrizenraum 4 zur Ver­ fügung, so daß keine Überbeanspruchung des Materials erfolgen kann.

Fig. 3 verdeutlicht dann den Endzustand der beiden schalenförmigen Behälter und es ist bei einem Ver­ gleich zwischen Fig. 1 und Fig. 3 deutlich zu er­ kennen, wie sich beim Formungsvorgang die Patrizen 5 und 6 das Material des Zuschnittes 9 von den Rand­ bereichen her eingezogen haben, denn hier ist in der Zeichnung deutlich erkennbar, daß nur noch kleine Randbereiche übrig sind und durch die Falten­ halter gehalten werden.

In der Zeichnung und in der vorausgehenden Beschrei­ bung wurde davon ausgegangen, daß eine Matrize fe­ dernd gelagert ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Einrichtung umgekehrt auszubilden, d. h. eine der Patrizen federnd zu la­ gern, und es ist auch möglich, anstelle die Patrizen zu bewegen, die Matrizen zu bewegen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines Zwei- oder Mehrschalenbehälters mit einem wenigstens zwei Matrizen (3, 4) aufweisenden Grundge­ stell (1) und einem wenigstens zwei Patrizen (5, 6) aufweisenden Oberteil (2) durch Zu­ führen eines Zuschnittes (9) zwischen Grund­ gestell (1) und Oberteil (2), Einfahren der Patrizen (5, 6) in die Matrizen (3, 4) und Verformen des Zuschnittes (9) zu zwei oder mehreren miteinander verbundenen Behältern, wobei einer der zusammenwirkenden Werkzeuge federnd nachgiebig gelagert ist, so daß der diesem Werkzeug zugeordnete Behälter vor dem oder den anderen Behältern geformt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß die äußeren Rand­ bereiche des Zuschnittes (9) während der For­ mung der beiden Benälter nicht zugfest fest­ gelegt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem eintei­ ligen Oberteil (2), das die Patrizen (5, 6) trägt und auf- und abbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiteiliges Grund­ gestell (1) vorgesehen ist, das eine Matrize (4) ortsfest trägt, während die andere Ma­ trize (3) federnd nachgiebig gelagert ist und zu Beginn des Arbeitshubes höher steht als die ortsfeste Matrize (4), so daß der über diese Matrize (3) liegende Zuschnittabschnitt als erster verformt wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß zwischen der ortsfesten Matrize (4) und der federnd nachgiebigen Matrize (3) ein vom Zuschnitt (9) zu überbrückender freier Raum vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Höhenunterschied zwi­ schen der ortsfesten Matrize (4) und der nach­ giebig gelagerten Matrize (3) einstellbar ist.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Patrizen (5, 6) ein Vorstempel (7, 8) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß innerhalb der nachgiebig gela­ gerten Matrize (3) ein Klemmstempel (12) an­ geordnet ist, der zu Beginn des Arbeitshubes mit der Oberkante des Matrizenrandes fluch­ tet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorstempel (7, 8) inner­ halb der Patrizen (5, 6) federnd gelagert sind.