DE7030191U

DE7030191U - Vorrichtung zur herstellung tiefgezogener gehaeuse.

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Publication number: DE7030191U
Application number: DE7030191U
Authority: DE
Original assignee: Alcan Research and Development Ltd
Current assignee: Alcan Research and Development Ltd
Priority date: 1970-06-02
Filing date: 1970-08-11
Publication date: 1971-02-18
Also published as: ZA713343B; JPS5138674B1; US3724247A; CH553601A; DE2127367A1; GB1349059A; DE2127367B2; DK148198B; AR196059A1; DK148198C; CA943013A; FR2093984B1; FR2093984A1

Description

ALCAN RESEARCH AND DEWKLOiMSHT SIHIiPSD,

Quebec / Kanada

Vorrichtung? zur Herstellung: tiefscesoirener· Gehäuse

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung tiefgezogener Gehäuse mit geneigten. Seitenwäaden aus dünnem Leichtmetallblech mit einem Stempel und eiüer Fora, insbesondere zur Herstellung tiefgezogener Gehäuse aus Aluminium und Aluminiumverbindungen. Das Metall kamlakkiert oder mit einem Kunststoffilia beschichtet; seia.

Es ist bekannt, tief gezogene Gehäuse isit naco innen geneigten Seiten zur "Verwendung als Backbleche "und für aridere Küchenz-wecke herzustellen, da diese Ausführungsfora es ermöglicht, die gekochten Erzeugnisse ohne übermäßige Zerstörung aus der Form zu entnehmen..Die Neigung kann eine gerade Neigung sein, oder v/ahlweise können die Sei— tenwände eine gekrümmte Neigung aufweisen, wie es bei Puddingformen üblich ist«,

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Es ist auch bekannt, Behälter für einmaligen mit geneigten Wänden aus Aluminiumfolie herzustellen, diese Behälter v/eisen jedoch den Nachteil auf, daß sie stark zerknitterte Seiten haben. Es ist weiter bekannt;, Aluminiumbackbleche mit unzerknitterten geneigten Seitenwänden herzustellen; diese werden jedoch in einem zweistufigen Vorgang hergestellt. In der ersten Stufe wird ein Gehäuse mit senkrechten Seitenwänden durch

während einen Tiefziehvorgang hergestellt,/in der zweiten Sture die Seitenwände in die gewünschte geneigte Form gebracht werden.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Behältergehäuses mit einer unzerknittert-?en geneigten Seitenwand aus dünnem Metall in einem einzigen Vorgang oder einer verringerten Anzahl von Vorgängen zu schaffen. Insbesondere soll durch die Neuerung eine Vorrichtung zur Erreichung eines solchen Ergebnisses durch Tiefziehen von MetallblecheEt mit einer Dicke im Bereich von o,1 bis o,9 sna geschaffen werden. Dabei ist die Verwendung von Metallblechen in diesem Dickenbereich für die Herstellung von Verpakkungs- und Küchengegenständen, wie Flaschenverschlüssen, leichten Schachteln und Dosen an sich bekannt.

Sie Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs ge-sanrreen Art neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Form geneigte Seiten aufweist; und die Seite des Stempels einen entsprechend geneigten Teil hat, und daß die Seiten des Stempels ein nachgiebig ausdehnbares Teil am oder in der Halle des oberen Endes aufweisen, welches so angeord-

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net ist, daß die Abmessungen der Seiten des Stempels mindestens auf die erforderliche Größe zum Ziehen senkrechter Wandteile mit einer Form derselben Öffnungsgröße vergrößerbar sind.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Behälter mit geneigten Seitenwänden durch die Verwendung eines festen konischen Stempels und einer Fora mit einem flexiblen Gummiring öd.agi. in der Seitenwand der Form zu verwenden. Satürlich ist es erforderlich, ein festes Teil sur Begrenzung der öffnung der Form su verwenden. Bei bekannten Anordnungen war der Gummiring im Querschnitt U-förmig, wobei ein Schenkel des U einen Rand bildete₄, welcher in die Bohrung der Fora rsgte, um gegen die äußere Oberfläche des Metalls zu wischen, wenn dieses in die Form gezogen wurde. Vergliches, sait der neuerungsgemäßen Vorrichtung hat die bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß bei Beginn des Steiapelhübes der Spalt zwischen Stempel und Formöffnung notwendigerweise groß ist, weil der Gummiring bei Beginn der Stempelbewegung keinen Einfluß ausübt. Die Kraft, welche der Gummiring auf das Metall ausüben -kann, ist verhältnismäßig klein, und die Reibung, welcher er ausgesetzt ist, ist viel größer, weil die Relativkraft zwischen Metallblech und Gummiring verglichen mit der ^feuerung,, bei welcher der Gummiring einen Seil des Stempels bildet, viel größer ist.

Um den Inhalt leicht entnehmen zu können, eine gute Stapelbarkeit und ein gutes Aussehen su erhalten, ist es unnötig, große Neigungswinkel für die Seitenwand eines Aluminiumbehälters zu verwenden. Ein Winkel von 3 bis 5° reicht im allgemeinen für diesen Zweck völlig aus. DieTiefe des Be-

halters ist gev/öhniicJa in der Größenordnung von 2,5 bis 7,5 cm, so daß die Größendifferenz zwischen, dent Boden und der Öffnung des Behälters recht klein sein wird.

Beiß* Ziehen von dünnem Leichtmetallblech der oben genannten Mcke ist es wesentlich, die Wand des Gehäuses zwischen Stempel und Form zu begrenzen, um ein Zerknittern Zu vermeiden. Beim Ziehen von Gehäusen mit senkrechten Wänden ist es nicht schwierig, etwa beginnende Falten durch Beschränken des Spieles zwischen Stempel und Form auf einen Abstand etwa entsprechend der Dicke des Blechs auszubügein, wenn der versuch gemacht wird, dünnes Leichtmetallblech mit einem Stempel zu ziehen, dessen Größe geringer als die Öffnung der Form ist, neigt die innen ungestütste Seitenwand des Gehäuses zum Zerknittern, wenn der Abstand zur Seitenwand der Form fünfmal die Dicke des Metalls für Weichmetall, wie Aluminium handelsüblicher Reinheit, oder zweimal die Dicke bei härteren Metallen übersteigt.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung weist eine Form mit geneigter Innenwand und einen Stempel auf, dessin Kopfende in der Größe und Gestaltung dem Boden des Behälters entspricht und dessen anderes Ende in Größe und Gestaltung der Öffnung der Form entspricht. Stempel und Form haben eine im wesentlichen übereinstimmende konische Gestalt, die Seiten des Stempels weisen einen nachgiebig ausdehnbaren Teil in der Hähe des Eopfeno.es und so angeordnet auf, daß die Abmessung der Seite des Stempels mindestens auf die erforderliche Größe sum Ziehen seak—

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rechter Wandteile mit einer Fora (Lei? gleichen Gffi größe vergrößert "wird, so daß beim Eintritt des Stempels in die Form die Seite des Stempels einen Drues auf das in die Form gezogene Blech ausübt. Der nachgiebig ausdehnbare Teil muß derart sein, daß er nicht seär leicht xinter den auf ihn ausgeübten radialen Kräften infolge der Ziehwirkung des Stempels auf das Metallblech nachgibt. Andererseits rauB der nachgiebige ¥andteil ä.es Stempels unter der ivirkong der radialen Eeaktiossfcräfte nachgeben» welche auf ihn ausgeübt v?ex"den_f "aenn sich der Sfees^ pel progressiv 5.n die ionische Form bev/egt»

Der nachgiebig ausdehnbare Teil der Seite des Stempels ist Vorzugs weise aus einem Gumiaiteil gebildet, wobei dieser hier verwendete Ausdruck auch andere elastomere Materialien umfassen soll«. Das Gummiteil ist in einer "vertiefung in der Seitenwand des Stempels angeordnet und kann entweder aufgrund seiner natürlichen Nachgiebigkeit oder durch Strömungsmitteldruck derart ausgedehnt v/erden, daS zumindest ein Teil seines äußeren Ümfangs eine Abmessung erreicht, welche sich der maximalen Abmessung des benachbarten -Teils der Formöffnung nähert. Z.B. kann der Stempel mit einem massiven Gummiteil versehen sein, welches einen stumpfen,V-förmigen Querschnitt hat und in einer entsprechend geformten Rille angeordnet ist. Zwischen dem tereiiEnde des Gummiteils und dem Boden der Rille v/ird gelassen, um genügend Raum für das ausweichende

vorzusehen, wenn dessen äußere Fläche durch die geneigte "j/and der Forn nach innen gedruckt wird.

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Tn eine? anderen Α"π?»·ΓηΐτΓ3ΐTagsfrorea ist; ein. geeignet» ge~ üOrstes GuiBHiteil in der SiXIe angeordnet; ώιϊο. cfa^cn federnde Mittel \d.e eine Seüe iron Federn oder einen init Gas unter honem Druck gefü3JLt;eii Hingbeuiiel a.bges'üüijz'u, sjoliei 'wie T^-" einem ij^ö^ajUiseiien Th^ir.VgWngm"! πΊτητ» sine by—cLrauXiscJie Flüssigkeit; i»i Ye3Lbino2J3ig siii; einej? Gas— iaense sijeiii;.

tn einex¹ wei1;ejcen fr»-^ffi'bT^TTigi^foT^g isi; ein i

euJ. m5A; Y—iOTsigeia &2e2sci2niin; eines axialen Druck n ^eae3?n oder dergl* ausgesetzt;, ^oäox^li die Wirkung der JLusdeimang des Gai^ä-feeüs erreiciit 'w

Verschiedene l.iis£uhräHagsbeispiele der· neuerungsgeniäßen Yoxricntp-Oig sind in der Zeichnung dargestellt; und wer— dea is folgenden naher bescbxieben* Ss zeigen:

Jig. 1 einen SclHiit^u durch eine Äusiührungsf orni des Stesspels.

3^g. 2 einsH Scbaiin; durch eine andere Ausüuhrungsdes Stempels.

2ig. $ einera Schnitt durch eine Fora zur Verv/endung ■sit dea S1;ei3psl sach Flg. 1 oder 2.

Fig.. 4 einen Schnitt durch einen Fonnsatz mit Stempel und Forst und

Pig. 5 einen senkrechten Schnitt zur Darstellung zweier anderer Forsten des Stesro&ls.

Die in Fig- 3 gezeigte JOrrn i hai; ein ringförmiges oberes Ende 2^ welches über abgerundete Ecken 3 in Seiten Q- übergeht, die unter eines Winkel von etrsa V³ geneigt sind, In der JfomiSffnung bezindei; sieii eine Eantenflache 5j welche zu einer geneigten Fläche 6 fünrt. Die inELg«, 1 und 2 gezeigten Si;eiapel nabeii eine Hase odez? ein Stempelten! ii, dessen ilache Obeje£l.et.cLe Λ2. übes" eine al>ge2rundete Ecke zu einer· geneigten Seitenwand I^ fünrt. Oe2? Durcnmesser der Oberfläche Λ2. ist; etsias geringer als derjenige des Endes 2 der BOna und des? Neigun^mnkel der Seiteirwände ΛΛ des Stempels ist der gleiche wie qj&^ Neigungswinkel der Seiten 4- der Pona*

In die Seitenwand I^ des Stempels ist eine V-förmige BiI-Ie 15 geschnitten, und in dieser ist; ein V-förmiges Gummiteil 16 mit einer äußeren Oberfläche 1'7 angeordnet _t welche onter normalen Bedingungen im wesentlichen den gleichen Burchiaessöx» vo.e die Öffnung der Form 1 hat» Ein Saum 18 zwischen dem inneren umfang des Guusniteils 16 und dem Boden der Bille steht für das lusv/exchen d^s Gummis zur Verfügung, wenn dieser durcb die Helativbewegung nach innen des Stempels und der Fojcn einem Druck ausgesetzt wird. Xn dieser Anor&ming ist; zu erkennen_s daß die abgerundete Kante 17a des Gummiteils 16 mir einen kleinen Abstand zum !rückwärtigen Ende der Oberfläche 12 am Kopfende des Stempels aufweist- und daß an dieser Kante mit dem Ziehen des Blechmaterials begonnen werden wird- Das für das Gummi teil 16 verwendete Material sollte möglichst abriebfest und soweit v/ie möglich selbstschmierend sein. Z.B. hat ein geeignetes Material für die Verwendung in Verbindung mit bei

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sr Büchsenherstellung üblichen Aluminiumverbindungen folgende Eigens chafiren:

'■. Härte 92

_ 2

ί z,ugf es-tigkeit 387 kg/cm

ρ

ΐ Modulus bei 2οο ^ 84,4 kg/cm

j Sehnungsgrenze 6oo %

S Polyurethane haben Eigenschaften innerhalb dieses Be-

vO« ö.S2r Αϊνϋ -isttbDS!? GO»

Wiltshire, England, unter dem Wasien Avothane vej Dieses Material wäre zu hart für weiche Aluminiumfolien und nicht ausreichend hart für härtere und zähere Metalle. Die in der Fora verwendeten elastoiaeren Materialien müssen in Übereinstimmung mit dem Arbeitsgebiet für die Form ausgewählt werden»

In einer anderen Konstruktion, welche in Fig· 2 dargestellt ist, ist das Guinmiteil 16 durch, eines Einsatz 2o ersetzt, welcher mit einer Ölversorgungsstrecke 21 in Verbindung steht. Ein elastisches Hüllteil 22 ist anit dem Einsatz 2o verbunden, und dessen umfang bewegt sich zwischen der durch eine gestrichelte Linie angegebenen Lage, welche dann auftritt, wenn das Hüllteil frei von einer Begrenzung durch die Form ist, und der Lage entsprechend den voll ausgezogenen Linien.

Die Form nach Fig. 3 und ier Stempel nach Fig. 1 sind in einem sonst konventionellen I'Ormaatz in Fig. 4- zusammengesetzt gezeigt. Der in Fig. 4 dargestellte Formsatz ist für die Produktion von Behälterg3häusen mit hoher Geschwin-

digkeit aus einen fortlaufenden Materialstreifen vorgesehen, wobei in einen ersten Abschnitt der Pressbewegung ein flaches Blech aus dem Streifen ausgestanzt wird,welches in einem zweiten Abschnitt mit den dargestellten Stempel und der Fora gezogen und schließlich sja Ende des Presshubs abgegratet wird.

In Fig. 4- sind die Teile des Fc-rmsatses in der und linken Hälfte der Figur an oberen bs«. unteren S ihres Bewegungsweges gezeigt«

Der Stempel 11 ist auf einsr Bodenplatte 3o befestigt, auf welcher auch eine Stanzform $1 befestig-t ist- Zwi— scä^a. n°.r_Zojca-^-^^·—&β3?- •Q-t-gKi-gfora--^-ri^t"el'n''Slec1I-·^ ~~ " halter 32, welcher gegen eine Schulter si dem Blechhalter 31 durch federbelastete Druckbolsen 33 nach oben gedruckt wird, und eine Abgratmatrize 34· angeordnet. Die Form 1, welche verglichen mit der in Fig. 3 gezeigten etwas modifiziert ist, ist ±i einem Stanzstempel 55 angebracht, welcher an einer oberen Platte 36 befestigt ist, und wird von einer nachgiebigen zusammenpreßbaren Scheibe 37 abgestützt. Ein Auswerfer 38 ist in der Form 1 angebracht, und ein federbelasteter Abstreifer 39 ist um den Stanzstempel 35 angeordnet. Die erste Wirkung einer Ab— wärtsbewegung der Platte 36 besteht so darin, daß eine Scheibe mit einem Durchmesser gleich dem Innezidurchmes— ser der Stanzform J1 ausgestanzt wird. Diese Scheibe wird dann zwischen dem Stanzstempel 35 und dem Blechhalter e:Dgriffen, wenn die Form Λ zum Ziehen und der Stempel sssasziesarbexteii, HE einen Siefziehvorgang im wesentlichen kx>sveirfeioneiler Art zu bewirken, wobei der Stempel 11 und

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die Form in der oben "bereits beschriebenen Weise zusammenarbeiten.

In dem Aufbau nach Fig. 5 weist der Stempel einen zentralen Schaft 4-O mit einem Kopf 41 auf. Der Kopf 41 hat eine geneigte untere Oberfläche 42, welche in Berührung mit einer entsprechenden Oberfläche 45 auf einem ringförmigen Gusasiiteil 44 steht* Bas Gusisiteil 44 hat ©in© weitere geneigte Oberfläche 45, welche in Berührung mit einer Oberfläche 46 auf einem Gleiter 47 steht, der durch Federn 48 axial nach oben gedrückt wird. Der Gleiter47 -wirdl dadurch konzentrisch zu den Schaft 41 gehalten, daß sein hinteres Ende 49 mit einer stationären Führung 5o in Eingriff steht* Das Ende 49 des Gleiters 47 kann auf der Außenseite der Führung 5o gleiten^ wie es auf der rechten Seite von Fig. 5 gezeigt ist. Uahlseise kann ein Gleiter 47■ ein Ende 49' haben, welches in einer Bohrung in einer Führung 5a* geführt; wird, innerhalb -selcbsr mich die Federn 46 angeordnet sind, ifie es auf der linken Seite von KLg- 5 gezeigt ist.

Ss versteM; siGß, daß der Gunusi as oberen vorderen Ende des GuHmiteils 44- progressiv in radialer Richtung in die radial zusarcanerlaufende Zone zwischen den Oberflächen und 46 zusammengedrückt; wird, wenn das Gumaiteil 44 sich. progressiv ±a eine abgeschrägte Forö bewegt· Die so auftretende Keilt-firkung führt zu einer axialen Verschiebung des Gleiters 47 gegen die -vorspannende Kraft der Federn 48.

Claims

-11- Sehutzansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung tieigesogener Gehäuse nit geneigten Seitenwänden aus dünnem leichtme-cailblecn mit
einem Stempel und einer iform, dadurch. g e k e η n —
zeichnet, daß die Form (1) geneigte Seiten (4-)
aiiivjeist und die Seite des Stempels einen entsprechend
geneigten Teil hat, und daß die S ext en des Stempels ein
nachgiebig ausdehnbares Teil (16, 2o, 22, #4) am oder
in Mähe des oberen Endes (12, 41) aufweisen, welches so
angeordnet ist, daß die Abmessungen der Seiten des Stempels mindestens auf die erforderliche Größe zum Ziehen
senkrechter Wandteile mit einer Porm derselben Öffnongs— größe -vergrößerbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch g e k e η a zeichnet, daß das nachgiebig ausdehnbare Teil aus eisen V—iörmigen Gummiring (16) in einer V-förmigenRille (13) iß Stempel besteht.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η n — seich.net, daß das nachgiebig ausdehnbare Teil ans einen Gammiteil (^/l4-) besteht, welches zwischen einem festen Kopf (4-1) des Stempels und einem federbelasteten
Gleiter (47, 47') gehalten ist.

4·. Vorrichtung nach Anspruch 3_} dadurch g e ke η η zeichnet, daß einander gegenüberliegende Oberflächen (42, 46) des Kopfes (41^?des Gleiters (47, 47') in
bezug auf die Achse des Stempels geneigt sind.

5. Torrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch g e — kennzeichnet, daß das nachgiebig ausdehnbare -Teil (16, 2o, 22 j 44-) einen iEeil des Kopfendes des Stenpsls bildet.

6. Yorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η seä-chnet, daß das nachgiebig ausdehnbare Seil die JJOna eines flüssigkeitsgexüllten Einsatzes (2o, 22) hat.