DE4106014A1 - Verfahren und vorrichtung zum formen, umformen und boerdeln von deckeln in einer einzelnen presse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Behälterendplatten, allgemein Deckel genannt, aus einem Materialstück, und be­ trifft insbesondere ein System, in welchem die gesamte Verar­ beitung der Endplatte von dem Eingangsrohmaterial bis zur fertigen Endplatte, einschließlich Stanzen, Formen, Umformen und Bördeln bei Zwangskontrolle der Deckel während des ge­ samten Vorganges und großer Erhöhung der Betriebs­ geschwindigkeit in einer einzelnen Presse durchgeführt wird.

Eine Vorrichtung für und ein Verfahren zur Herstellung von Endplatten oder Deckeln für Behälter sind aus den US-Patenten 45 16 420 und 45 49 424, und die Umformung aus den US-Paten­ ten 45 87 825 und 45 87 826 bekannt. Entsprechend sind ein Bördelungsverfahren und eine -vorrichtung aus dem US-Patent 4 57 608 bekannt. Die Preßformung von Behältern an sich ist aus den US-Patenten 44 83 172 und 45 35 618 bekannt.

Zusätzlich sind die US-Patente 38 12 953 und 45 88 066 relevant, in dem sie den Artikeltransport mit mit Löchern versehenen Endlosbändern offenbaren.

Somit sind die verschiedenen in der vorliegenden Anmeldung offenbarten Vorgänge bis auf wenige Erweiterungen Stand der Technik. Entsprechend ist es bekannt, Material aus einem Blech oder einer Rolle zu stanzen; es ist bekannt, das Mate­ rial zu formen und umzuformen; und es ist bekannt, die äuße­ ren Kanten in einem Doppelumschlagsvorgang zu bördeln. Die Kombination all dieser Merkmale in einer einzelnen Presse, die zu einer extrem hohen Betriebsgeschwindigkeit bei minima­ lem Transport der Endplatte oder des Deckels in der Lage ist, ist bisher im Stand der Technik nicht bekannt und stellt in dieser einzigartigen Kombination den Gegenstand der vorlie­ genden Anmeldung dar.

In diesem Zusammenhang hat bei einer herkömmlichen Verarbei­ tung, bei welcher beispielsweise die Deckel geformt und dann zu Aufreißenden umgeformt werden, die Presse Einrichtungen, die in der Lage sind, 22 Deckel pro Takt zu formen. Somit würde eine derartige 22-Stück-Presse, wenn sie mit 150 Schlä­ gen pro Minute arbeitet, 3300 Deckel pro Minute produzieren.

Eine typische Umformvorrichtung kann jedoch 4200 Deckel pro Minute umformen. Somit wäre es normalerweise notwendig, um den Vorteil der Umformungskapazität auszunutzen, eine zweite Deckelpresse zu verwenden, was die Deckelproduktionskosten verdoppelt. Da es jedoch das Ziel ist, die Kosten pro 1000 zu reduzieren, ist dies keine befriedigende Lösung.

Eine alternative Lösung ist es, die Geschwindigkeit der Dek­ kelpresse zu erhöhen. Die Kontrolle der Endplatten wird damit jedoch ein ernsthaftes Problem bei höheren Geschwindigkeiten und führt zu beschädigten Endplatten, was unproduktiv ist.

Entsprechend hat die Anmelderin herausgefunden, daß Geschwin­ digkeit bis oder über 200 Schläge/min. ohne unangemessene Be­ schädigung der Deckel durch eine Kombination von Mehrstufen- Zuführung und -förderung sowie Bandtransport erreicht wer­ den können.

Ein derartiges System macht es möglich, Transportlinien mit Überschneidungen zu vermeiden, die Verarbeitungsstationen und das Bedienpersonal zu verringern, während die Deckeltechnolo­ gie in die Lage versetzt wird, mit der Umformtechnologie schrittzuhalten und die Kosten pro 1000 zu reduzieren .

Es ist entsprechend eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in einer einzelnen Presse die Funktionen des Stanzens, des Formens, des Umformens und des Bördelns zu kombinieren.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die verschiedenen eben beschriebenen Vorgänge in einer einzelnen Presse zu vereinen mit einem minimalen Anteil der Förderung des Artikels und mit einer Zwangskontrolle während der ver­ schiedenen Formgebungsschritte sowie während der Trans­ portschritte.

Es wurde herausgefunden, daß diese Aufgaben erreicht werden können, indem das Ausgangsmaterial in einer Stufe in die Presse geführt und dort zum Stanzen, Zugumformen und Fertig­ tiefziehen in einer einzelnen Stufe bereitgestellt wird, in­ dem das Material die Werkzeugform passiert und in einem mit Öffnungen versehenen Band oder in einer unterschiedlichen Stufe zum Transport zu einer Umform- und Bördelstufe gelagert wird. Es wurde herausgefunden, daß auf diese Art keine Förde­ rung der Artikel während des Stanzens, Zugumformens und Fertigtiefziehens erforderlich ist, wodurch das Risiko der Beschädigung entweder des Artikels oder der Beschichtung, die der Artikel in vielen Stufen trägt, minimiert wird. Es wurde weiterhin herausgefunden, daß der Mehrstufenansatz Transportlinienüberschneidungsprobleme vermeidet und sehr hohe Betriebsgeschwindigkeiten erlaubt.

Weiterhin wurde herausgefunden, daß, indem die Werkzeugsta­ tionen derart angeordnet sind, daß die Stanz-, Zugumform- und Fertigtiefziehstationen entlang der Materialzuführachse ange­ ordnet sind und die Umform- und Bördelstationen seitlich hin­ sichtlich der Zuführrichtung angeordnet sind, ein Band­ zwangstransport auch bei extrem leichtgewichtigen Materialien verwendet werden kann, welche nicht sonderlich empfänglich für einen effektiven Transport durch Luft bei sehr hohen Pressengeschwindigkeiten sind.

Weiterhin wurde herausgefunden, daß bei einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung die eben beschriebenen grundsätzlichen Vorteile erzielt und der Zugang zum Werkzeug verbessert werden kann, indem die Werkzeugsätze diagonal hin­ sichtlich der Längsachse der Presse angeordnet werden, und das Material in einer ersten Richtung in die Presse zugeführt und dann in die dem ersten Betriebsschritt entgegengesetzte Richtung bewegt werden, wobei beide Richtungen senkrecht zur Zuführrichtung für folgende Bearbeitungsgänge sind. Weiterhin wurde herausgefunden, daß gemäß einer alternativen Ausgestal­ tung der Erfindung derartige zweite Formvorgänge wie Vorbör­ deln, Bördeln und Umformen effektiver durchgeführt werden können, indem sie mit dem vom äußeren Pressenschlitten getra­ genen Werkzeug durchgeführt werden, und wobei zusätzlich sol­ che Aktivierungsvorrichtungen wie Nocken, Nockenstößel, wie sie entsprechend der Hauptausgestaltung verwendet werden, elimiert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Ansicht der Gesamtvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Werkzeugausgestaltung in der Stanzposition;

Fig. 3 eine teilgeschnittene Ansicht eines Werkzeug­ satzes in Stanzposition;

Fig. 3a eine vergrößerte teilgeschnittene Ansicht der Grundplattenlagerung;

Fig. 4 eine teilgeschnittene Ansicht des Werkzeugs wäh­ rend der Formung der Hohlform;

Fig. 5 eine teilgeschnittene Ansicht des Werkzeugs wäh­ rend der einleitenden Formung der Endplatte;

Fig. 6 eine teilgeschnittene Ansicht des Werkzeugs mit der einleitend geformten und in die Preßwerkzeug­ linie zurückgehobene Endplatte;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht des Transpor­ tes der Endplatten von einer Station zur anderen;

Fig. 8 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht des Werkzeugs zum Umformen der Endplatten in der unteren oder aufnehmenden Position;

Fig. 9 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht des Werkzeugs zur Umformung der Endplatten in der oberen oder umformenden Position;

Fig. 10 eine vergrößerte, teilweise geschnittene Ansicht des Werkzeugs zum Bördeln der Endplatten in der oberen oder bördelnden Position;

Fig. 11 eine Schnittansicht einer Endplatte nach der ein­ leitenden Formung gemäß Fig. 3 und 4;

Fig. 12 eine Schnittansicht einer Endplatte nach der Um­ formung gemäß Fig. 6;

Fig. 13 eine Schnittansicht einer Endplatte nach dem Bör­ deln gemäß Fig. 7;

Fig. 14 eine schematische Draufsicht auf die Werkzeugaus­ gestaltung gemäß einem alternativen Ausführungs­ beispiel;

Fig. 15 und Fig. 15A teilgeschnittene schematische Ansichten des Aus­ führungsbeispiels gemäß Fig. 14;

Fig. 16 eine vergrößerte Ansicht der Vorbördelvorrichtung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 14; und

Fig. 17 eine vergrößerte Ansicht der Bördelvorrichtung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 14.

Es wird zunächst angemerkt, daß die Erfindung am Beispiel ei­ ner Doppelbetriebspresse gezeigt wird, wobei die Presse in­ nere und äußere Schlitten aufweist, von denen jeder verschie­ dene Werkzeuge trägt und jeder in der Lage ist, unabhängig von dem anderen betrieben und eingestellt zu werden, so daß die von einem speziellen Schlitten getragene Werkzeugausrü­ stung ihre Funktion unabhängig von, jedoch in Koordination mit der Werkzeugausrüstung des anderen Schlittens durchführen kann. Derartige Pressen sind im Stand der Technik bekannt und repräsentativ beispielsweise beschrieben in dem US-Patent 39 02 347.

In den Fig. 1 und 2 kann die Gesamtanordnung gesehen werden. Wie bereits bemerkt, umfaßt die Doppelbetriebspresse innere und äußere Schlittenhalter 10 und 20, welche die Werkzeuge zum Stanzen und einleitenden Formen des Deckels tragen. Diese Schlittenhalter sind in herkömmlicher Weise zu der Pressenba­ sisplatte und von dieser weg beweglich.

Das Werkzeug ist, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, entlang der Achse der Zuführung X des Materials in die Presse ange­ ordnet, so daß, wenn das Material entlang der Achse X zu­ geführt wird, jeder Pressenzyklus die Werkzeugausrüstung zum Stanzen und Formen der Deckel in einer zu den Sätzen der Werkzeuge korrespondierenden Anzahl freigibt. Gemäß Fig. 1 und 2 ist diese Anzahl 22 (11 an jeder Seite der Mit­ tellinie). Fig. 1 und 2 zeigen weiterhin, wie die Anordnung die Verwendung eines Bandtransports zuläßt, indem, nachdem die Deckel einleitend geformt sind, diese aus den einleiten­ den Formstationen heraus zu den zweiten Stationen auf Bändern 50, 50 in Richtung der Pfeile Y bewegt werden.

An dieser Stelle sollte bemerkt werden, daß die Erfindung eine Anordnung, die man Mehrstufenanordnung nennen könnte, verwendet.

Gemäß Fig. 1, 2 und 3 wird somit das Material in Richtung X in die Presse (Fig. 2) entlang einer Grundplatte 31 (Fig. 3) geführt, welche auf einer ersten Stufe angeordnet ist, und der einleitend geformte Deckel wird zum Umformen und Bördeln in Richtung der Pfeile Y (Fig. 2) auf Bändern 50, 50 (Fig. 1) transportiert, welche auf einer zweiten Stufe angeordnet sind. Damit wird jede Transportlinienüberschneidung vermie­ den.

Weiterhin ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß zwei parallel ange­ ordnete Sätze von Werkzeugausrüstungen in der Presse montiert sind und daß die Deckel nach dem einleitenden Formen von den Werkzeugausrüstungssätzen in entgegengesetzten Richtungen Y, Y für nachfolgende Bearbeitungsvorgänge wegbewegt werden.

Bei der folgenden detaillierten Beschreibung sollte nicht übersehen werden, daß die Verarbeitung von nur einem Werk­ stück betrachtet wird, obwohl die Verarbeitung in dem Bei­ spiel in jedem Zyklus 22 mal wiederholt wird.

Unter diesen Voraussetzungen und unter Hinweis auf Fig. 1 und 3 ist zu ersehen, daß ein innerer Schlittenhalter 10 und ein äußerer Schlittenhalter 20 angeordnet sind. Wie bereits be­ merkt, zeigen die Zeichnungen 22 Werkzeugausrüstungssätze, die von diesen Schlittenhaltern getragen werden. Im Folgenden wird jedoch nur ein Werkzeugausrüstungssatz beschrieben.

Somit trägt der innere Schlittenhalter 10 einen Locherstem­ pelheber 11, welcher an diesem mittels einem oder mehreren Bolzen 11a befestigt ist. Das herausstehende Ende des Locher­ stempelhebers 11 trägt einen Locher 12, der an diesem in durch eine Schraube 12a einstellbare Weise befestigt ist. In dieser Anordnung kann die Werkzeugausrüstung, wie der Locher 12, zu der Pressengrundplatte hin und von dieser weg bewegt werden, wenn der Schlittenhalter 10 sich zur Grundplatte oder von dieser weg bewegt.

Der äußere Schlittenhalter 20 weist einen entsprechenden Werkzeughohlraum auf, in welchem der Locherstempelheber 11 und der Locher 12 des inneren Schlittenhalters 10 im wesent­ lichen unabhängig von der Bewegung des äußeren Schlittenhal­ ters hin- und hergehen.

Dieser äußere Schlittenhalter 20 trägt weiterhin verschiedene Werkzeugausrüstungen. Zunächst befindet sich im Inneren eine Büchse 21, welche dort mittels eines Befestigungsringes 21a und Schrauben 21b und damit hin- und herbeweglich befestigt ist. Außenseitig der Büchse 21 und in diese konzentrisch um­ gebender Beziehung zu dieser ist eine erste Druckbüchse 22 und ein auf diese wirkender und Fluidbetätigter Kolben 23 an­ geordnet. An dem herausstehenden unteren Ende des äußeren Schlittenhalters 20 ist eine Schneidkante 24 mittels einer oder mehrerer Schrauben 24a befestigt.

Der Fluidbetätigte Kolben 23 wird durch den äußeren Locher­ stempelhalter 20 oberhalb der ersten Druckbüchse 22 getragen und durch ein Fluid gesteuert, welches durch eine Bohrung 20a eingeleitet und durch eine Bohrung 20b abgelassen wird und mit der Bohrung 20a mit einer geeigneten (nicht gezeigten) Quelle für die Fluidversorgung verbunden ist.

Unterhalb der inneren und äußeren Schlittenhalter 10 und 20 sind die Lochringplatte 40 und der Werkzeughalter 30 angeord­ net. Diese Lochringplatte 40 weist einen zentralen Werkzeug­ hohlraum auf, in welchem ein Werkzeugkern 41 aufgenommen ist, der auf einem Werkzeugkernheber 41a befestigt und an diesem mittels Schrauben 41b gesichert ist. Um den Werkzeugkern 41 und den Werkzeugkernheber 41a ist ein Ausschlagkolben 42 an­ geordnet, welcher durch die Fluidbetätigten Kolben 43 und 44 getragen wird.

Direkt oberhalb der oberen Oberfläche 40a des Sockels 40 ist ein mit Öffnungen versehenes Band 50 angeordnet, welches eine Mehrzahl von Öffnungen 51, 51 aufweist, die mit einer zur Aufnahme einer Endplatte geeigneten Größe ausgelegt sind, wie im folgenden beschrieben. Dieses Band ist entlang der oberen Oberfläche 40a der Lochringplatte 40 mittels geeigneter An­ triebsvorrichtungen 50a, 50a beweglich, welche eine Zahnrad­ form haben können (Fig. 1, 2), von denen mindestens eines an­ getrieben ist. Eine Grundplatte 31 und ein Werkzeughalter 30 sind weiterhin zwischen den Schlittenhaltern 10 und 20 und der Lochringplatte 40 angeordnet, wie in Fig. 3 gezeigt. Wie bereits beschrieben, ist hinsichtlich des Mehrstufenaspekts der Erfindung die Grundplatte 31 in einer ersten Stufe ange­ ordnet, während das Band 50 in einer zweiten, unteren Stufe angeordnet ist.

Die Grundplatte 31 wird von einem oder mehreren Fluidgelager­ ten Kolben getragen, wie in der vergrößerten Ansicht gemäß Fig. 3a gesehen werden kann, wobei die Platte 31 vom Kolben 31b getragen wird, welcher seinerseits von einem durch die Bohrung 31c zugeführten Fluid getragen wird.

Der Werkzeughalter 30 trägt weiterhin eine Stempelhülse und eine Schneidkante 31a, welche mit der Schneidkante 24 und der Grundplatte 31 zusammenwirkt und das Material stanzt, wie im folgenden sehr detailliert beschrieben wird.

Seitlich beabstandet von der eben beschriebenen Werkzeugaus­ rüstung gemäß Fig. 3 ist eine zum Umformen der Endkappen und Bördeln der Endkappen geeignete Werkzeugausrüstung angeord­ net, wie in den Fig. 1, 2 und 7 gesehen werden kann, wobei, wie bereits bemerkt, nur eine erste Werkzeugstation und ein Satz von Hilfswerkzeug detailliert beschrieben werden.

Unter Hinweis auf die Fig. 7 bis 9 umfaßt die Umformstation im wesentlichen ein Umformwerkzeug 32, welches an einem Werk­ zeughalter 30 mittels einer oder mehrerer Schrauben 32a befe­ stigt ist. Unterhalb des Werkzeugs 32 ist ein Stempel 60 angeordnet, welcher hin- und hergehend in dem Werkzeughohl­ raum 40b der Lochringplatte 40 befestigt ist. Ein Nocken 62 ist darin angeordnet und die Drehung des Nockens mittels her­ kömmlicher Vorrichtungen (nicht gezeigt) bewegt den Kurven­ scheibenhub des Nockens in Verbindung mit dem Stößel 61 um den Stempel 60 anzuheben, um die einleitend geformte Endkappe nach oben gegen das Werkzeug 32 zu zwingen, um umgeformt zu werden. In Fig. 8 ist der Nocken nach unten gedreht gezeigt, so daß die Bewegung der Endkappe E in und aus ihrer Position an der Umformstation zugelassen wird. Fig. 9 zeigt die Um­ formwerkzeuge in der oberen Position, wobei die Endkappe um­ geformt wurde.

Die in Fig. 10 gezeigte Bördelungsstation ist ähnlich ausge­ staltet, außer daß das Werkzeug 33 unterschiedlich ausgebil­ det ist, um die äußeren Kanten der Endkappen umzubördeln. So­ mit hat das Werkzeug 33, welches auf die Platte 30 mit einer oder mehreren Schrauben 30a befestigt ist, einen für die Bör­ delungsoperation geeigneten ringförmig ausgesparten Bereich 32c.

Der Bördelstempel 70, welcher gleitend in der Bohrung 40c der Basisplatte 40 aufgenommen ist, ist so dimensioniert, daß der abgerundete Bereich des Deckels, wie in Fig. 10 gezeigt, ge­ lagert ist. Die Bewegung des Stempels 70 wird durch den Nok­ ken 72 und den Stößel 71 gesteuert. Es ist anzumerken, daß das Bördelungswerkzeug nur in oberer Position gezeigt ist, daß es jedoch ähnlich wie die Umformstation gemäß Fig. 8 nach unten bewegt werden würde, um die Bewegung der Endkappen in die und aus der Station zuzulassen.

Es ist weiterhin anzumerken, daß in dem Werkzeughalter 30 eine Durchgangsbohrung 33c angeordnet ist, welche mit einer Druckluftquelle verbunden werden kann, um die Bewegung der gebördelten Endkappe, falls erforderlich, zurück in das Band 50 zu unterstützen. Eine entsprechende Bohrung 32b ist an der Umformstation gemäß Fig. 8 und 9 aus denselben Gründen vor­ handen.

Im Betrieb der verbesserten Vorrichtung wird angenommen, daß das Material M in die Presse entlang der Führungsplatte 31 in Richtung des Pfeiles X (Fig. 2) geführt wird. Der äußeren Schlittenhalter 20 wird in die untere Position gemäß Fig. 3 bewegt und Fluiddruck, der auf den Kolben 23 über die Bohrung 20a ausgeübt wird, zwingt die erste Druckhülse 22 in eine haltende Beziehung mit dem Material M. Weitere Abwärts­ bewegung des äußeren Schlittenhalters 20 bewirkt, daß die Schneidkanten 24 das Material gegen die Schneidkanten 31a stanzen, wie in Fig. 3 gesehen werden kann. In diesem Zusam­ menhang ist anzumerken, daß die vom Werkzeughalter 30 getra­ gene Schneidkante 31a sich nicht bewegt. Wie bereits bemerkt, ist die Grundplatte 31 fluidgelagert (Fig. 3a). Aus diesem Grunde wird die Abwärtsbewegung der Schneidkante 24a die Grundplatte 31 eine geeignete Strecke herunterdrückt, um das Stattfinden des Stanzvorganges zuzulassen.

Unter Hinweis auf Fig. 4 ist zunächst zu bemerken, daß die Grundplatte 31 eine Durchgangsöffnung 31b und der Werkzeug­ halter 30 eine Durchgangsöffnung 30a aufweist. Weitere Ab­ wärtsbewegung des inneren Schlittenhalters 10 zwingt den Stempel 12 nach unten gegen das vorhergestanzte Material M, wodurch dieses aus seiner vorher geklemmten Position unter­ halb der Hülse 22 gezogen und in eine muldenförmige Hohlform SC geformt wird. Wie in Fig. 4 gesehen werden kann, setzt der innere Schlittenhalter 10 seine Abwärtsbewegung fort, wie durch den Pfeil A angezeigt, während der äußere Schlittenhal­ ter 20 zurückläuft. Es ist weiterhin anzumerken, daß die mul­ denförmige Hohlform SC, die auf dem Ende des Stempels 12 ge­ tragen wird, nach unten durch die Öffnungen 30a und 31b in dem Werkzeughalter 30 und der Grundplatte 31 für die weitere Bearbeitung gezwungen wird. Wie bereits bemerkt, wird es da­ durch möglich, die Hohlform durch die Presse zu führen, wobei sie zunächst der einleitenden Formung unterhalb der Eingangs­ stufe des Rohmaterials auf der Oberfläche der Grundplatte 31 geführt wird, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit der Vor­ richtung erheblich unterstützt wird.

In Fig. 5 ist zu sehen, daß eine einleitend geformte Endkappe E, die im allgemeinen die in Fig. 11 gezeigte Form aufweist, geformt wird. Dies wird vervollständigt, indem die muldenför­ mige Hohlform SC gemäß Fig. 4 durch die fortgesetzte Abwärts­ bewegung des inneren Schlittenhalters 10 nach unten durch die Öffnung 30a und den Werkzeughalter 30 getragen wird, bis sie den vom Lochring 40 getragenen Ziehkern 41 berührt. Dieser Ziehkern ist befestigt, jedoch ist der Tiefziehring 42 nicht befestigt. Somit zwingt die Bewegung der Profilnase des Stem­ pels 12 gegen den Ziehkern 41 den Tiefziehring nach unten und formt somit einleitend die Klemmwand CW und den abgerundeten Bereich R der Endkappe E (Fig. 5 und 11). Es ist anzumerken, daß der Stempel 12 durch eine der Öffnungen 51 in dem Band 50 durchgelaufen ist und die Endkappe E ebenso hindurchgezwungen hat.

Unter Hinweis auf Fig. 6 ist zu erkennen, daß der innere Schlittenhalter 10 begonnen hat, sich aufwärts weg von dem Sockel 40 zu bewegen. Sowie der Stempel 12 angehoben ist, drückt der Fluiddruck auf die Kolben 43 und 44 über die Boh­ rungen 40b und 40c von einer geeigneten Quelle (nicht ge­ zeigt) den Tiefziehring 42 nach oben und dieser drückt die Endkappe E nach oben in die Position gemäß Fig. 4. Zu diesem Zeitpunkt ist die Endkappe in Reibkraftverbindung mit dem Band 50 und wird in einer der Öffnungen 51 des Bandes gehal­ ten. Sowie der Stempel 12 von dem Band 50 frei ist, kann das Band zu einer Leerstation weitergeschaltet werden und weiter zu der nächsten benachbarten Station, wie in Fig. 7 gezeigt, wo eine Anzahl von einleitend geformter Endkappen E in ver­ schiedenen Taschen 51 des Bandes 50 gelagert gezeigt sind. Es ist anzumerken, daß es in einigen Stufen notwendig sein kann, Luft über die Bohrungen 12b und 11b des Stempels 12 und des Hebers 11 anzuwenden, um die Endkappe von dem Stempel abzu­ ziehen.

In diesem Betriebszustand hat die Endkappe im allgemeinen die in Fig. 11 gezeigte Form.

Unter Hinweis auf Fig. 8 und der Annahme, daß das Band 50 ge­ eignet weitergefahren ist, um die einleitend geformte End­ kappe E in die in Fig. 8 gezeigte Position zu bringen, ist anzumerken, daß der Nocken 62 nach unten gedreht ist, so daß der Stempel 60 in seiner zurückgezogenen Position ist. Das macht es natürlich möglich, daß die Endkappe in die in Fig. 8 gezeigte Position bewegt wird. Die Drehung des Nockens 62 be­ wegt, wie in Fig. 9 gezeigt, den Stempel 60 nach oben. Die spitze Oberflächenkontur des Stempels 60 ist derart, daß er die Mittenplatte CP berührt. Diese Aufwärtsbewegung des Stem­ pels 60 gegen die Preßform 32 bringt die Mittenplatte CP der Endkappe nach oben in Kontakt mit der Preßform 32. Da der Stempel 60 mit dem abgerundeten Bereich R der Endkappe in Kon­ takt ist, drückt diese Bewegung den Wandbereich CW über die Preßform 32 und spannt den Radius R und formt, als Ergebnis, die Endkappe in eine umgeformte Endkappe RE um.

Natürlich läßt die fortgesetzte Bewegung des Nockens um sei­ nen Mittelpunkt zu, daß der Stempel 60 nach unten in die in Fig. 8 gezeigte Position zurückfällt, wonach das Band 50 wei­ terbewegt wird und die umgeformte Endkappe RE, welche nun die in Fig. 12 gezeigte Form aufweist, zu der nächsten Station weiterbefördert. Wie bereits angemerkt, kann die Bohrung 32b mit einer Druckluftquelle verbunden sein, um die Rückkehr der umgeformten Endkappe RE auf das Band, wenn erforderlich, zu unterstützen.

In Fig. 10 ist die Bördelungsstation gezeigt. Wie bereits angemerkt, ist die Werkzeugausrüstung hier nur in der oberen oder Betriebsposition gezeigt. Der Nocken 72 und der Stößel 71 dieser Station entsprechen denen der in Fig. 8 gezeigten Station. Die von der Platte 30 getragene Preßform 33 hat eine unterschiedliche Konfiguration und weist eine ringförmige Ta­ sche 33b auf, welche zum Bördeln der äußeren Umfangskante der Endkappe geeignet ist. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß der Stempel 70 so ausgestaltet ist, daß er die Endkappe RE an deren Umfang prägt, so daß, wenn die Endkappe in die Tasche 31b gezwungen wird, die Bördelung durchgeführt wird. Offensichtlich wird der Stempel 70 nach unten fallen, wenn der Nocken 72 um seinen Mittelpunkt weiterdreht. Das Weiter­ drehen des Nockens 72 wird natürlich ebenfalls zulassen, daß die Endkappe nach unten fällt und daß die fertiggestellte Endkappe, welche nun die in Fig. 13 gezeigte Konfiguration aufweist, wiederholt in einer der Taschen 51 des Bandes 50 abgesetzt wird, so daß das Weiterschalten des Bandes die End­ kappe aus der Station entfernt und sie für weitere Bearbei­ tung weiterbewegt.

Es ist möglich, daß zum Abziehen der Endkappen sowohl in der Umform- als auch der Bördelungsstation wie bereits bemerkt, einige Unterstützung erforderlich ist. So kann die Luftlei­ tung 33c bei der Bördelungsstation verwendet werden.

Es ist zu erkennen, wie ein System ausgelegt wurde, in wel­ ches Mehrfachbetrieb vom Stanzen bis zum Bördeln in einer einzelnen Presse bei hohen Geschwindigkeiten und minimaler Förderung sowie positiver Steuerung während der verschiedenen Betriebszustände stattfindet.

Die Mehrstufen- und Zwangstransportanordnung macht es mög­ lich, sehr hohe Betriebsgeschwindigkeiten bei sicherer Steue­ rung und Förderung der Endkappen zu erreichen.

In den Fig. 14 bis 17 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel beschrieben, durch welches die gleichen wie zu den Fig. 1 bis 12 beschriebenen Vorteile erreicht werden und gleichzeitig der Zugang zum Werkzeug durch eine gleichförmige Anstellung der Werkzeugsätze bei gleichzeitiger Verringerung der Wartung und verbesserter Effizienz durch Modifikationen der Vorrich­ tung zur Durchführung der zweiten Formschritte erreicht wer­ den. Dadurch werden die vorgeschriebenen grundsätzlichen Vor­ teile des Mehrstufenbetriebs und der Anordnung des zwangsge­ steuerten Transports weiter verbessert.

Wie in Fig. 14 zu sehen, sind die Werkzeugsätze mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet und hinsichtlich der Mittellinien in Längs­ richtung der Presse in einem Winkel angeordnet. Dadurch wird ein mehrfacher Produktionsausgang pro Pressenschlag erreicht (in diesem Fall 20), während eine Tiefpressenüberlappung ver­ mieden wird und gleichzeitig ein verbesserter Zugang zum Werkzeug während der Wartung ermöglicht wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Material in einer mit Pfeil 100 bezeichneten Richtung in die Presse zugeführt. Der erste Pressenschlag wird in einer Position durchgeführt, die durch die dunklen Kreise gekennzeichnet ist. Bei jedem Schlag werden 24 solcher Bearbeitungen durchgeführt. Es ist selbst­ verständlich, daß die Vorformvorgänge in der gleichen wie oben beschriebenen Weise durchgeführt werden.

Die Bänder 150, 150 werden dann in entgegengesetzten Richtun­ gen weg von der Mittellinie der Presse und der Materialzu­ führrichtung 100 weiterbewegt, wie dies durch Pfeile 200, 200 angezeigt ist, wobei jeweils 12 Stücke in der jeweiligen Richtung für die weitere Bearbeitung weiterbewegt werden. In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß die Bänder 150, 150 etwas mehr als zwei Teiledurchmesser pro Pressenschlag wei­ terbewegt werden. Dies ordnet eine leere Bandtasche in der richtigen Position für den nächsten Formvorgang an und för­ dert die Kappen zur Vorbördel- und Bördelstation. Der Betrieb kann dann in gewünschter Weise wiederholt werden, wobei das Material, wenn erforderlich, weiter in die Presse bewegt wird.

Dies ermöglicht effektiv die Verringerung der Tiefe der Presse (von vorn nach hinten) um ca. 50%. Das heißt, bei ei­ nem 24er Satz hat man vier Reihen von sechs Werkzeugstationen anstelle von der herkömmlichen zwei Reihen mit 12 Werkzeug­ stationen. Dieses Konzept wird verständlich unter Hinweis auf Fig. 2, wo eine konventionelle Werkzeuganordnung gezeigt ist.

Fig. 15 zeigt, daß jedes "Einserteil" zu einer Einservorbör­ delstation, und jedes "Zweierteil" zu einer Zweiervorbördel­ station bewegt wird. Diese Stationen sind abwechselnd entlang des Weges der Bandbewegung, die durch 200 gezeigt ist, ange­ ordnet. Bei jedem Doppelvorschub jedes Bandes werden die End­ kappen zur Bördelstation vorbewegt, wie in Fig. 15 zu sehen ist. Selbstverständlich findet der gleiche Betrieb auf der entgegensetzten Seite der Presse hinsichtlich der durch mit Nr. 3 und 4 bezeichneten Werkzeugsätze geformten Kappen statt.

Dieses alternative Ausführungsbeispiel weist noch einen wei­ teren Vorteil auf. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 13 werden die zweiten Arbeitsvorgänge durch die Verwen­ dung von Nocken und Nockenstößel-Mechanismen, wie beispiels­ weise 61, 62 und 71, 72 durchgeführt. Obwohl diese Mechanis­ men sehr effektiv sind, bedürfen sie einiger Wartung und der Zugang ist erschwert. Damit zeigt dieses alternative Ausfüh­ rungsbeispiel gemäß Fig. 16 und 17 eine denkbare Vereinfa­ chung.

Zunächst ist festzustellen, daß die einleitenden Formstatio­ nen gemäß Fig. 15 entsprechend den Fig. 1 bis 13 ausgebildet sind, wobei die gezeigte Position der in Fig. 5 gezeigten entspricht. Entsprechend sind gleiche Elemente mit den glei­ chen Bezugszeichen bezeichnet, außer der Bänder, die mit 150 bezeichnet sind.

Gemäß Fig. 16 und 17 ist die unterschiedlich ausgebildete Formvorrichtung von Vorbördel- und Bördelstationen umgeben, die die Endkappen in den Fig. 12 und 13 gezeigten Konfigura­ tionen verformen.

Gemäß Fig. 16 ist ein äußerer Schlittenhalter 20 zu sehen, welcher einen Stempelmittelanschlag 111 und einen Vorbördel­ stempel 112 aufweist. Dieser Stempel hat eine ringförmige Nase 112a. Die Pressenbasis 40 umfaßt einen Ziehkern 113, welcher auf einem Ziehkernanschlag 114 montiert ist. Um den Kern 113 ist ein Auswurfkolben 115 konzentrisch angeordnet, welcher durch eine Feder 115a gelagert ist, die den Kolben 115 normalerweise nach oben zwingt, um die Endkappen nach dem Vorbördelvorgang auf die Bandebene zu bewegen.

Vom Kolben 115 und konzentrisch mit diesem ist ein Vorbördel­ kern 116 angeordnet, welcher von einer Federvorrichtung 170 aufgenommen und durch eine Feder 117a gelagert ist, welche weiterhin den Ziehkern 113 lagert.

Im Betrieb wird die Nase 112a gegen die Wand CW der Endkappe (gemäß Fig. 11 und 12) gedrückt, wenn der Stempel 112 in Richtung der Basis 40 durch die Bewegung des äußeren Schlit­ tenhalters 20 bewegt wird, und drückt diese gegen den abge­ schrägten Umfang des Ziehkerns 113 und zwingt die Endkappe in den Bereich zwischen dem Ziehkern 113 und der Vorbördelform 116, welcher die Kraft der Feder 115a nahe des Kolbens 115 überwindet. Diese Bewegung zieht das Material nach unten und initiert eine Bördelform, so daß die Endkappe die in Fig. 12 gezeigte Konfiguration annimmt.

Wenn der äußere Schlittenhalter 20 zurückgezogen wird, be­ wirkt die Feder 115a, daß der Kolben 115 die Endkappe nach oben und auf die Ebene des Bandes 150 anhebt, wo es in eine Tasche aufgenommen wird, um zu weiteren Bearbeitungen vorge­ schoben zu werden.

Es ist anzumerken, daß weiterhin eine Pressenerweiterung be­ reitgestellt wird. Es ist bekannt, daß derartige Pressen bei Aufwärmung "wachsen". Wie in Fig. 16 zu sehen ist, lagert die Feder 117a die Federvorrichtung 117, die Vorbördelform 116 und den Ziehkern 113 so, daß, wenn der Stempel 112 einmal auf die Endkappe gegen den Ziehkern 113 schlägt, jede weitere Be­ wegung der Elemente zusammen ausgeführt wird. Wenn dieser Vorgang einmal vervollständigt ist, bewegt der Doppelvorschub des Bandes 115 die Endkappe zur Endbördelstation 1.

In Fig. 17 ist zu sehen, daß die Endbördelstation weiterhin einen Stempelmittelanschlag 211 aufweist, welcher an dem äußeren Schlittenhalter 20 angeordnet ist. An diesem Mittel­ anschlag ist ein Bördelstempel 212 angeordnet. Dieser Bördel­ stempel weist Bohrungen auf, um eine mehrere Federn 212a auf­ zunehmen, die gegen den Einsatz 213 drücken. Zusätzlich ist der Einsatz 213 gleitbar mit dem Stempel 212 bei einer oder mehrerer Schrauben 213a verbunden, welche in Büchsen 213b laufen und einen Anschlag 213c tragen. Durch diese Anordnung ist der Stempeleinsatz 213 leicht relativ zum Stempel 212 be­ weglich und der Abstand, um welchen die Nase des Einsatzes in Richtung der Nase 212b des Stempels herausragt, kann gesteu­ ert werden.

Der Stempel 212 hat eine ringförmige Nase 212b und der Stem­ peleinsatz 213 hat ebenfalls eine ringförmige Nase 213b, wel­ che konzentrisch innerhalb der Nase 212 ausgenommen ist.

Auf der Basis 40 ist ein Ziehkern 214 angeordnet und an einem Ziehkernanschlag 215 befestigt. Ein Auswurfkolben 216 ist den Kern 214 konzentrisch umgebend angeordnet und durch eine Fe­ der 216a gelagert. Die Feder zwingt normalerweise nach oben in Richtung des Bandes 150.

Weiter entfernt und ebenfalls konzentrisch angeordnet ist eine Bördelform 217 und ein Formanschlag 215. Eine Federvor­ richtung 218 ist neben der Bördelform 217 angeordnet und wei­ terhin im Eingriff mit dem Ziehkern 214 zusammen mit der ge­ samten von der Feder 218a getragenen Vorrichtung. Diese An­ ordnung entspricht der der Vorbördelstation, wobei diese An­ ordnung die Ausdehnung der Presse aufgrund von Erwärmung kom­ pensieren kann. Es ist offensichtlich, daß, wenn der Stempeleinsatz 213 einmal gegen den oberen Teil des Ziehkerns 214 angeschlagen ist, jede weitere Bewegung der Komponente zusammen mit dem Ziehkern 217, dem Ziehkernanschlag 215 und dem Ziehkern 214 durchgeführt wird, um eine Störung der Tiefe der Senke und des Mittelteils der Endkappe zu vermeiden, wenn dieses einmal festgesetzt ist.

Im Betrieb der Bördelstation wird davon ausgegangen, daß der äußere Schlittenhalter 20 in Richtung der Basisplatte vorbe­ wegt wird. Der einleitende Kontakt wird durch die Nase 213b auf dem Stempeleinsatz 213 erfolgen. Dieser drückt die Wand CW der Endkappe (gemäß Fig. 13) gegen den abgeschrägten Um­ fang des Ziehkerns 214. Im Zusammenwirken mit der Oberkante der Bördelform 217 wird dann mit dem Ziehen des Materials vom Umfang der Endkappe in Richtung der Klemmwand begonnen. Wie bereits bemerkt führt die Nase des Einsatzes 213 die Nase 212b des Stempels 212. Daher wird diese Bewegung für einen kurzen Augenblick bewirkt und die Umfangskante der Endkappe wird dann teilweise nach innen in Richtung der Klemmwand ge­ bördelt. Wenn der Stempel 212 nach oben schlägt, kommt die Nase 212 des Stempels mit dieser Umfangskante in Eingriff und vervollständigt die Bördelverformung.

Natürlich wird, wenn der äußere Schlittenhalter 20 einmal zu­ rückgezogen ist, der Kolben 216 das fertiggestellte Teil zu­ rück zu dem Band 150 bewegen, wo es in einer Tasche aufgenom­ men wird, so daß es aus der Presse herausbefördert werden kann.

Während die Anmeldung bei einem nockenbetätigten Betrieb der Umform- und Bördelstationen bei den Ausführungsbeispielen ge­ mäß Fig. 1 bis 13 gezeigt und beschrieben wurde, können an­ dere Aktivierungsmittel wie beispielweise Kolben, verwendet werden oder die folgenden Betriebsschritte können ebenso durchgeführt werden, wie es in Fig. 14 bis 17 gezeigt ist.

Claims (23)

1. Verfahren zur Herstellung einer Behälterendplatte aus einem in einer Presse zugeführten Material, wobei das Material (M) festgeklemmt und ein Rohling geformt, und anschließend aus dem Rohling ein Napf (SC) in einem kontinuierlichen Pressenhub geformt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Napf eine vorläufige Endplatten­ form (E) in demselben kontinuierlichen Pressenschlag verlieren wird, und anschließend der Napf durch das Werkzeug, welches vorher zum Formen des Napfes in eine vorläufige Endplattenform verwendet wurde, hindurchge­ führt wird, wobei die Vorschubrichtung des Napfes rechtwinklig hinsichtlich der Zuführrichtung (100) liegt, in welcher das Material in die Presse zugeführt wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Näp­ fen bei jedem Pressenschlag geformt werden, wonach ei­ nige Näpfe in einer ersten Richtung (200) rechtwinklig zur Richtung (100) der Materialzuführrichtung, und an­ dere Näpfe in einer entgegengesetzten Richtung (200) transportiert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Werkzeug zum Durchführen der Schritte des Festklemmens, Formen eines Napfes und Formen einer vorläufigen Endplattenform ent­ lang einer Linie in einem Winkel hinsichtlich der Pres­ senmittellinie angeordnet ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei Taschenbänder (150) durch die Presse laufen, deren Taschen so voneinander beabstandet sind, daß sie mit dem Werkzeug zum Durch­ führen der Schritte des Klemmens, des Napfformens und des vorläufigen Endplattenformens ausgerichtet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Mehrzahl von Näp­ fen bei jedem Pressenzyklus geformt wird, wozu das Werkzeug zum Formen der Näpfe in parallelen Reihen (1, 2, 3, 4) in einem Winkel hinsichtlich der Mittellinie der Presse angeordnet ist, und wobei einige Näpfe in einer ersten Richtung (200), und einige in einer entge­ gengesetzten Richtung (200), die jeweils senkrecht zur Zuführrichtung (100) des Materials in die Presse ange­ ordnet sind, transportiert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei Taschenbänder (150) durch die Presse laufen, deren Taschen so voneinander beabstandet sind, daß sie mit dem Werkzeug zum Durch­ führen der Schritte des Klemmens, des Napfformens und des vorläufigen Endplattenformens ausgerichtet sind.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei an den entgegengesetz­ ten Enden der Presse wenigstens eine Werkzeugstation zur Durchführung zweiter Betriebsschritte angeordnet ist und die Endkappen zu dieser Werkzeugstation durch das Band (150) transportiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, worin eine gerade Anzahl von parallelen Reihen von Werkzeugen (1, 2, 3, 4) angeord­ net ist und die Bänder (150, 150) etwas mehr als zwei Kappendurchmesser im Anschluß an jeden Pressenzyklus vorgeschoben werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei erste Werkzeugstatio­ nen innerhalb der Presse an entgegengesetzten Enden an­ geordnet sind und die Endkappen an diesen ersten Werk­ zeugstationen vorgebördelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zweite Werkzeugstatio­ nen innerhalb der Presse an entgegengesetzten Enden an­ geordnet sind, und die Endkappen an diesen zweiten Werkzeugstationen gebördelt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei eine gerade Anzahl von parallelen Reihen von Werkzeugen angeordnet sind und die Bänder etwas mehr als zwei Kap­ pendurchmesser im Anschluß an jeden Pressenschlag vor­ geschoben werden.

12. Vorrichtung zur Herstellung von Behälterendplatten aus einem in einer Presse zugeführten Material, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an einer ersten Station von der Presse Werkzeug zum Stanzen des Materials auf einer er­ sten Ebene, und zum Vorformen des gestanzten Materials in eine Endkappenkonfiguration auf einer zweiten Ebene getragen werden; an einer zweiten Station von der Presse Werkzeug (112, 113) zur Durchführung einer zwei­ ten Behandlung der einleitend geformten Endkappen auf der zweiten Ebene getragen werden, wobei diese zweite Station seitlich hinsichtlich der Materialzuführrich­ tung (100) in die Presse angeordnet ist, und wobei eine Transportvorrichtung (150) zur Verbindung der ersten und zweiten Stationen angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei, in einer dritten Station, von der Presse Werkzeug (212, 213, 217) zur Durchführung einer dritten Behandlung der Endkappe auf der zweiten Ebene getragen wird, und wobei diese dritte Station seitlich hinsichtlich der Zuführrichtung (100) des Materials in die Presse angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die erste Station eine Mehrzahl von Reihen von Werkzeug aufweist, welche parallel zueinander und in einem Winkel hinsichtlich der Zuführrichtung des Materials in die Presse angeord­ net sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die zweite Station Werkzeugsätze aufweist, die an jedem Ende der Presse angeordnet sind, und die Transportvorrichtung bestimmte Reihen der Werkzeuge der ersten Station mit einem der Werkzeugsätze der zweiten Station verbindet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Transportvor­ richtung (115) Taschenbänder aufweist, wobei einige in einer ersten Richtung senkrecht zur Materialzuführrich­ tung in die Presse laufen, und einige in der entgegen­ gesetzten Richtung.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die dritte Station an jedem Ende der Presse außerhalb des Werkzeugs der zweiten Station angeordnete Werkzeugsätze aufweist, und wobei die Transportvorrichtung (115) bestimmte Reihen von Werkzeugen der ersten Station mit einer der Reihen des Werkzeugs der dritten Station verbindet.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Transportvor­ richtung (115) Taschenbänder aufweist, wobei einige in einer ersten Richtung senkrecht zur Materialzuführrich­ tung in die Presse laufen, und einige in der entgegen­ gesetzten Richtung.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 15, wobei das Werkzeug der zweiten Station einen Vorbördelstempel (112) aufweist, der von der oberen Traverse der Presse getragen wird und in Richtung der Basisplatte beweglich ist, wobei eine Vorbördelform (116) von der Basis ge­ tragen ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 17, wobei das Werkzeug der dritten Station eine Bördelstempelvor­ richtung (212) aufweist, die von der oberen Traverse der Presse getragen und in Richtung der Basisplatte be­ weglich ist, und wobei eine Bördelform (217) von der Basis getragen ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Bördelstempel­ vorrichtung einen Bördelstempel (212) aufweist, welcher eine herausstehende ringförmige Nase (212b) hat, und wobei ein Bördelstempeleinsatz (213) ebenfalls eine in­ nerhalb der ringförmigen Nase des Stempels teleskopar­ tig angeordnet herausstehende ringförmige Nase (213b) aufweist und einstellbar mit dem Bördelstempel verbun­ den ist, und wobei eine Bördelform (217) von der Basis getragen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Vorbördelform (116) auf der Basis der Presse von wenigstens einer Fe­ der (117) getragen ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, wobei die Bördelform (217) auf der Basis der Presse von wenigstens einer Fe­ der (218) gelagert ist.