EP1029613B1 - Deckelringfertigung von Rohlingen ohne Rondenverschnitt - Google Patents

Deckelringfertigung von Rohlingen ohne Rondenverschnitt Download PDF

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EP1029613B1
EP1029613B1 EP00107477A EP00107477A EP1029613B1 EP 1029613 B1 EP1029613 B1 EP 1029613B1 EP 00107477 A EP00107477 A EP 00107477A EP 00107477 A EP00107477 A EP 00107477A EP 1029613 B1 EP1029613 B1 EP 1029613B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blank
ring
process according
tool
cylindrical
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00107477A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1029613A1 (de
Inventor
Wolfgang Peter
Hans Hartung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trivium Packaging Group Netherlands BV
Original Assignee
Impress Group BV
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1029613A1 publication Critical patent/EP1029613A1/de
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Publication of EP1029613B1 publication Critical patent/EP1029613B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/16—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops
    • B21D53/18—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops of hollow or C-shaped cross-section, e.g. for curtains, for eyelets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38—Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/44—Making closures, e.g. caps

Definitions

  • the technical field of the invention is the method of forming metallic cover rings needed for placement and flanging on a container of a round or non-circular nature.
  • Such cover rings are punched out of flat sheet metal in the prior art, wherein in the middle of a blank, which represents waste; needed for the further production of the container but only the cover ring.
  • Claim 2 is an advantageous development.
  • a blank is first to be produced in such a way that the metal cover ring can be formed from it, as required by the technical problem.
  • the method of manufacturing the blank in a substantially cylindrical form comprises reducing a cup-shaped base of a container from a first diameter to a smaller diameter, in a deep drawing process or a turn-up process.
  • reducing operation reducing
  • the reducing operation is stopped short to well before the end to leave a cylindrical strip at an upper end of the almost completely formed lower part, which, after a circumferential separation along a circumferential parting line to the cylindrical blank, from which essentially flat extending lid ring is malleable.
  • the invention achieves the creation of the not yet finished molded cylinder ring (as the ring blank), which results from a can body, made with a Stülpzug tool or a telescopic tool.
  • a step tool can also be used to form the ring blank.
  • the can body is formed from a sheet metal cutout in a round or non-circular design.
  • the ring blank with the "drawing ring outer dimension" of the cover ring which is substantially cylindrical or oval (non-circular), has only a small, inwardly projecting annular web.
  • a ring blank is to be understood as meaning cylinder segments which are not necessarily circular, but have a wall height extending significantly in the axial direction.
  • a cylinder is understood in the sense of the description, a non-circular cylinder, which is oval, with significant extension of the wall in the axial direction.
  • Such a "cylinder segment" is separated from a not yet fully formed can body, the separation occurs shortly until well before the end of the last Reduziervorgangs, especially after between 80% and 95% of the drawing process, if and as far as the required amount of material in the remaining cylinder segment with the Material amount matches, which is provided for the formation of the cover ring (claim 2).
  • the shape of the dividing line T follows the shape of the ring blank (claim 8).
  • the cylinder segment is introduced after emergence into an assembly of a plurality of annular tool segments and moved axially downwards to transform it over a Umlenklippe in a radial direction, where it is a radial inwardly deformed and extending in the radial direction cover ring is.
  • the deflection over a Umlenklippe done so that the downwardly / inwardly deformed cylinder segment is pressed into a gap which is defined by an upper and an underlying tool segment.
  • the forming process converts the cylindrical blank (in an annular to oval base shape) into a flat ring blank, which additionally receives an erected ring wall with internal rolling in an upward gear of a further ring punch.
  • a cylindrical recess in the outer tool segment is adapted to the basic shape of the cylindrical blank. It may also have an oval basic shape, but with an axially clear extension to accommodate the cylindrical blank and move downwards.
  • the recess is adapted in its radial extent to the thickness of the cylinder segment to be reshaped.
  • FIG. 1 or 2 It should be noted that the drawing or everting operation is stopped shortly before its end (about 80% to 95% before the end of the last reduction operation) so as not to retract the upper edge 40a of the hull to 2 ⁇ r 1 in diameter. As a result, the edge region 40a remains as the cover ring blank VR when it is separated circumferentially at T (parting line).
  • the disassembled hull 30/40 in residual hull 30 and cover ring blank 40 is from FIG. 3 illustrated.
  • the dividing line T, both in FIG. 1 as well as in FIG. 2 is shown corresponds to the circular or oval basic shape of the container 30. The separation takes place in FIG.
  • FIG. 2 the separation takes place from the top or bottom of the dividing line T, wherein the last Reduziervorgang, for example, when manufactured with a telescopic tool, or the last stage of a step tool is not completed, so that the cylindrical blank remains above the fuselage 30, while he in FIG. 1 remained next to the hull, but in both versions with a larger diameter than the finished reduced hull.
  • the further processing of the ring blank 3 to a finished cover ring 4 can be done both by a single-stage tool 5 and by a multi-stage tool.
  • the first level is off Figure 6a, 6b, 6c
  • the second stage is over FIG. 7 , the third step out FIG. 8a and Figure 8b.
  • the transfer between the stations takes place z. B. via a gripper transport.
  • the function and the method of operation will be explained and supplemented by the following examples of tool designs.
  • FIGS. 5a to 5e show the functionality of the single-stage tool.
  • the detached from the box ring VR is mechanically or manually on Part 5 from FIG. 5a hung up.
  • the tool parts 2, 3 and 4 are moved into the ring through the machine stroke and form a gap S of 0.8 ⁇ sheet thickness to the parts 5, 6 and 7.
  • the parts remain in this position until the shoulder 1 a of the punch 1 Sheet metal ring in the axial further decline of Part 1 as far radially v 0 'has inserted, that the sheet metal ring VR, 10, the horizontal position in FIG. 5b has reached.
  • v denotes directions of movement (oriented at speeds), wherein the "painted" variables v 0 ', v 1 ', v 2 'radial components of the sheet and the "non-painted" variables v 0 , v 1 , v 2 , v 3 axial movements of the tool.
  • the parts 2 and 3 subsequent parts 5 and 6 push the line 20d of the cover ring in the rolling groove 4a of the rolling ring 4. Since the forces of the parts 5 and 6 and the counter-acting rolling ring 4 are greater than the Form Sungsfestig-speed of Sheet material, formed on the Anreifung the cover ring assembly in the rolling groove 4 a of the rolling ring 4, an inner roller 20 e of the cover ring. After completion of the stroke of the cover ring has the shape FIG. 5e accepted. The part 3 is then relieved by force, the parts 1,2 and 5 move back to the starting position. When moving apart of the tool, the ring is ejected in FIG. 4 is shown.
  • Figures 6a, 6b, 6c . 7 and 8,8a represent the production of the cover ring in three or more possible operations.
  • the production can be carried out both on individual presses as well as on step or transfer presses.
  • first part 2 centered on the inner portion 40b of the sheet metal ring 100.
  • part 5 By placing on a stop forms part 2 and part 5 (without plate) a gap of 0.8 ⁇ sheet thickness.
  • part 1 goes over the outer portion 40a of the sheet metal ring 100 and pushes the ring with the shoulder 10 through the acted upon with a hold-down force part 5, the part 2 with a gap S ⁇ sheet thickness forms up to the inner diameter of the finished cover ring.
  • the sheet metal ring 100 then has the form of FIG.
  • the punch 8 reaches its end position simultaneously and squeezes with its cutting edge 12 approximately to a depth of 0.5xBlechdicke on the cutting edge 11 of part 7, the sheet in the recess provided for this purpose.
  • part 1 By placing part 1 on the section 5x of part 5, part 5 is pushed down.
  • Part 2 follows Part 5 with applied hold-down force. Because the sheet metal ring is clamped in the region of the cutting edges 11,12, during the continued stroke of the sliding operation changes into a drawing operation. As a result, the line 13 for the following inner roller of the sheet metal ring 100 after FIG. 6c reached.
  • FIG. 6c It should be noted that the axially erected wall 13 (see 20d in FIG. 5d ) is produced by pulling, which is opposite to the thrust of FIG. 5c Has advantages when the radii are larger.
  • the preformed sheet metal ring 100 is transported into the trimming station and placed on the ejector ring 6 '.
  • the preformed sheet metal ring 100 is transported into the trimming station and placed on the ejector ring 6 '.
  • the preformed sheet metal ring 100 is transported into the trimming station and placed on the ejector ring 6 '.
  • the preformed sheet metal ring 100 is in position, so that the subsequent punch 8 'on the cutting punch 9b can separate the inner edge 100r.
  • the separated ring 100r is discharged through the lower die.
  • the trimmed sheet metal ring after FIG. 7 is then in the finishing station of FIG. 8 transported and stored on the above flush parts 5 'and 6'.
  • the during the Pressenhubes coming from top to bottom coming parts 2 'and 3' are also considered from below flush and center with the internal dimension of part 3 'on the external dimensions of the formation 13 of the sheet metal ring 100th If the lineup 13 inside over part 7 outside is fully centered, part 6 'remains on a stop, part 3' springs during the further tooling decline on the sheet metal ring 100 and part 6 'overlying back. Part 5 'then forms over the blank holder 2' the edge of the sheet metal ring 14 to the bottom dead center of the press.
  • This multi-stage production is particularly suitable for cover rings with a wider radial flange 20c.
  • the invention comprises a method for forming metallic cover rings (20; 20a, 20b, 20c, 20d, 20e) with the inside (21) open and the annular profiled edge (20a, 20b, 20c, 20e).
  • a cylindrical blank (10, VR) produced by severing (T) from an underformed lower part (30) is formed in a concentric arrangement of a plurality of annular tool segments (1 to 7) from an outer (1) of the tool segments (1 to 7) axially downwards (v 0 ) shifted. In this case, it is converted into a radial direction (v 0 ') via an annular deflecting lip (5 a) of a radially further inner tool segment (5) of the concentric arrangement of several tool segments (1 to 7).
  • an upper die segment (2) is held to define a nip (S) into which the radially inwardly deformed (v 0 ') blank (10; VR; HR) is forced.
  • the waste in the interior (21) of the resulting cover ring (20) is thus avoided.

Landscapes

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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

  • Das technische Gebiet der Erfindung ist das Verfahren zum Ausbilden metallischer Deckelringe, die zum Aufsetzen und Anbördeln an einen Behälter runder oder unrunder Natur benötigt werden. Solche Deckelringe werden im Stand der Technik aus flachem Blech ausgestanzt, wobei in der Mitte eine Ronde entsteht, die Verschnitt darstellt; benötigt wird für die weitere Fertigung des Behälters aber nur der Deckelring.
  • Aus der FR-A 769,264 ist seit 1934 ein Verfahren dem Fachmann zugänglich, bei dem ausgestanzte zentrale Ronden bei der Fertigung des Deckelrings vermieden werden können. Dort wird aus dem zentralen Bereich nach dortiger Figur 1 ein Mittelstück nach dortiger Figur 2 herausgeschnitten, welcher zu einem Deckelring umgeformt wird, vgl. dort Figur 3. Der verbleibende restliche Teil, ein kreisförmig umlaufendes Winkelstück nach der oberen Hälfte von Figur 2 wird invertiert und durch eine Einrollung 11 mit einem Rollrand versehen, an dem der Deckelring anzugreifen vermag, vgl. die dortige Zusammenstellung der Figuren 3 und 4. Die verbleibende zentrale Ronde kann dadurch vermieden werden, dass sie als Deckel Verwendung findet. Der Ringrohling nach dortiger Figur 2 ist im Querschnitt winkelförmig. Eine andere Abtrennung findet sich in FR-A 620,920 , in der vom Fachmann seit 1926 ein flacher Streifen an einer Trennstelle nach den dortigen Figuren 2 und 3 als abgetrennt entnommen werden kann. Nach dem Abtrennen verbleibt eine behälterartige Bodenwanne 2, welche nach Umformungen gemäß den dortigen Figuren 4 und 6 zum Deckel gestaltet wird. Der flache Kreisring mit innerer Öffnung nach dortiger Figur 3 wird gemäß Figur 4 zu einer Haube, welche über den Randflansch der dortigen Figur 6 zur Schaffung von zusätzlichem Halt gelegt wird, und dann umgebördelt wird, vgl. dortige Figur 7.
  • Bei der Fertigung von Deckelringen aus Metall soll der Verlust oder Verschnitt von ausgestanzten Ronden vermieden werden. Darin sieht die Erfindung die Problemstellung.
  • Auf Anspruch 1 wird zur Lösung des angesprochenen Problems verwiesen. Anspruch 2 ist eine vorteilhafte Weiterbildung. Für das Verfahren zum Ausbilden metallischer Deckelringe ist zunächst ein Rohling so herzustellen, dass aus ihm der Deckelring aus Metall so ausgebildet werden kann, wie das die technische Aufgabe verlangt.
  • Das Verfahren zum Herstellen des Rohlings im Wesentlichen in Zylinderform umfasst das Reduzieren eines becherförmigen Unterteils eines Behälters von einem ersten Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser, dies in einem Tiefziehvorgang oder einem Stülpvorgang. Bei dem Reduziervorgang (dem Reduzieren) wird kurz bis deutlich vor dem Ende abgebrochen, um einen zylindrischen Streifen an einem oberen Ende des fast vollständig umgeformten Unterteils zu belassen, der nach einem umfänglichem Abtrennen entlang einer umlaufenden Trennlinie zu dem zylindrischen Rohling wird, aus dem der im wesentlichen sich flach erstreckende Deckelring formbar ist.
  • Das Abtrennen entlang der Trennlinie erfolgt zwischen dem fast vollständig umgeformten Unterteil und dem zylindrischen Streifen, so dass der zylindrische Streifen nur einen geringen, nach innen vorstehenden Ringsteg aufweist.
  • Die Erfindung erreicht die Erstellung des noch nicht fertig geformten Zylinder-Ringes (als der Ringrohling), der aus einem Dosenkörper entsteht, gefertigt mit einem Stülpzug-Werkzeug oder einem Teleskop-Werkzeug. Auch ein Stufenwerkzeug kann zur Bildung des Ringrohlings verwendet werden.
  • Der Dosenkörper wird aus einem Blechausschnitt in eine runde oder unrunde Ausführung geformt. Durch Abtrennen des Streifens der Dose entsteht der Ringrohling mit dem "Ziehring-Außenmaß" des Deckelrings, der im Wesentlichen zylindrisch oder oval (unrund) ist, nur einen geringen, nach innen vorstehenden Ringsteg aufweist.
  • Unter einem Ringrohling sind im Sinne der Beschreibung Zylindersegmente zu verstehen, die nicht zwingend kreisrund sind, aber eine in axialer Richtung sich deutlich erstreckende Wandhöhe aufweisen. Als Zylinder wird im Sinne der Beschreibung auch ein unrunder Zylinder verstanden, der oval ist, bei deutlicher Erstreckung der Wand in axialer Richtung.
  • Ein solches "Zylindersegment" wird von einem noch nicht vollständig ausgeformten Dosenkörper abgetrennt, wobei die Abtrennung kurz bis deutlich vor Ende des letzten Reduziervorgangs geschieht, insbesondere nach zwischen 80% und 95% des Ziehvorgangs, wenn und soweit die erforderliche Materialmenge im verbleibenden Zylindersegment mit der Materialmenge übereinstimmt, die für die Formung des Deckelrings vorgesehen ist (Anspruch 2).
  • Die Gestalt der Trennlinie T folgt der Gestalt des Ringrohlings (Anspruch 8).
  • Das Zylindersegment wird nach Entstehen in eine Zusammenstellung mehrerer ringförmiger Werkzeugsegmente eingebracht und axial abwärts verschoben, um es über eine Umlenklippe in eine radiale Richtung umzuformen, wo es zu einem radial einwärts verformten und in Radialrichtung sich erstreckenden Deckelring wird. Die Umlenkung über eine Umlenklippe geschieht so, dass das abwärts/einwärts verformte Zylindersegment in einen Spalt gedrückt wird, der von einem oberen und einem darunterliegenden Werkzeugsegment definiert wird.
  • Das Umformverfahren formt den zylindrischen Rohling (in kreisringförmiger bis zu ovaler Basisgestalt) in einen Flachringform-Rohling um, der zusätzlich in einem Aufwärtsgang eines weiteren Ringstempels eine aufgestellte Ringwand mit Innenrollung erhält.
  • Eine zylindrische Ausnehmung im äußeren Werkzeugsegment ist an die Grundgestalt des zylindrischen Rohlings angepasst. Sie kann sinngemäß ebenfalls eine ovale Grundform haben, aber mit einer axial deutlichen Erstreckung, um den zylindrischen Rohling aufzunehmen und abwärts zu verschieben.
  • Die Ausnehmung ist in ihrer radialen Erstreckung an die Stärke des umzuformenden Zylindersegmentes angepasst.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert und ergänzt.
    • Figur 1
    veranschaulicht eine erste Dose im Schnitt, von der ein Ring abgetrennt werden kann.
    Figur 2
    veranschaulicht eine im Ziehvorgang oder Stülpvorgang entstandende fast fertige Dose, bei der der Zieh- oder Stülpvorgang kurz vor dem Ende abgebrochen wurde, um einen oberen, im Durchmesser 2·r2 größeren zylindrischen Ring zu erhalten.
    Figur 3
    veranschaulicht die Trennung an der Ring-Trennlinie T, wobei ein Rest-Rumpf 30 und ein zylindrischer Deckelring-Rohling 40 entsteht.
    Figur 4
    veranschaulicht den fertigen Deckelring mit einem horizontalen Ringflansch 20c, einer innen liegenden Einrollung 20e und einem außen liegenden Randbereich mit einem ringförmigen Haken 20a für die Anbringung an einem Falz. Innen ist der Deckelring offen, was durch die im Schnitt erkennbare Öffnung 21 veranschaulicht wird.
    Figur 5a, Figur 5b, Figur 5c, Figur 5, Figur 5e
    veranschaulichen verschiedene Positionen eines einstufigen Werkzeuges. Zwischen den oberen Stempeln 1 bis 4 und den unteren Stempeln 5 bis 7, die sich während der Betriebes der konzentrischen Werkzeugzusammenstellung verändern, ändert sich die Geometrie des zuerst zylindrischen Rohlings 10 in einen nachher gemäß Figur 4 ausgebildeten Deckelring in Figur 5e.
    Figur 6a, Figur 6b, Figur 6c
    veranschaulichen ein erstes Werkzeug eines Mehrstufenwerkzeugs, bei dem der Deckelring zunächst von einer zylindrischen Form in Figur 6a in eine horizontale Gestalt mit vertikal innen aufgestellter Wand 13 gemäß Figur 6c umgeformt wird.
    Figur 7
    veranschaulicht das zweite Werkzeug des Stufenwerkzeugs, bei dem der im Entstehen befindliche Deckelring 100 innen beschnitten wird.
    Figur 8, Figur 8a
    veranschaulichen die dritte Stufe des Stufenwerkzeugs, in dem der Deckelring seine innere Einrollung 20e (hier 15 bezeichnet) erhält.
  • Zur Figur 1 oder 2 sei angemerkt, daß der Ziehvorgang oder Stülpvorgang kurz vor seinem Ende abgebrochen wird (etwa 80% bis 95% vor Ende des letzten Reduziervorgangs), um den oberen Rand 40a des Rumpfes nicht in seinem Durchmesser auf 2·r1 einzuziehen. Dadurch verbleibt der Randbereich 40a als Deckelring-Rohling VR, wenn er bei T (Trennlinie) umfänglich abgetrennt wird. Der zerlegte Rumpf 30/40 in Rest-Rumpf 30 und Deckelring-Rohling 40 ist von Figur 3 veranschaulicht. Die Trennlinie T, die sowohl in Figur 1 als auch in Figur 2 gezeigt ist, entspricht der kreisrunden oder ovalen Grundform des Behälters 30. Das Abtrennen geschieht in Figur 1 bei einem im Stülpzug geformten Behälter von oben, wobei der Stülpzug noch nicht ganz zu Ende geführt worden ist. In Figur 2 erfolgt das Abtrennen von oben oder unten an der Trennlinie T, wobei der letzte Reduziervorgang, beispielsweise bei Fertigung mit einem Teleskop-Werkzeug, oder die letzte Stufe eines Stufenwerkzeuges nicht zu Ende geführt wird, so daß der zylindrische Rohling oberhalb des Rumpfes 30 verbleibt, während er in Figur 1 neben dem Rumpf verblieb, jedoch in beiden Ausführungen mit einem größeren Durchmesser als der fertig reduzierte Rumpf.
  • Die Weiterverarbeitung des Ringrohlings 3 zu einem fertigen Deckelring 4 kann sowohl durch ein einstufiges Werkzeug 5 als auch durch ein mehrstufiges Werkzeug erfolgen. Die erste Stufe ist aus Figur 6a, 6b, 6c, die zweite Stufe ist aus Figur 7, die dritte Stufe aus Figur 8a und 8b ersichtlich.
  • Der Transfer zwischen den Stationen erfolgt z. B. über einen Greifertransport. Die Funktion und die Arbeitsweise wird anhand der nachfolgenden Beispiele der Werkzeugausführungen erläutert und ergänzt.
  • Figuren 5a bis 5e zeigen die Funktionsweise des einstufigen Werkzeuges. Der von der Dose abgetrennte Ring VR wird mechanisch oder von Hand auf Teil 5 aus Figur 5a aufgelegt. Anschließend werden die Werkzeugteile 2,3 und 4 in den Ring durch den Maschinenhub eingefahren und bilden einen Spalt S von 0,8·Blechdicke zu den Teilen 5,6 und 7. Die Teile verharren in dieser Stellung bis die Schulter 1a des Stempels 1 den Blechring im axialen weiteren Niedergang von Teil 1 so weit radial v0' eingeschoben hat, daß der Blechring VR,10 die horizontale Lage in Figur 5b erreicht hat.
  • Das Blech wird in dieser Stellung zwischen den Werkzeugteilen 2 einerseits und 5 andererseits festgeklemmt. Teil 1 verharrt in dieser Stellung durch Aufsetzen auf einen Anschlag. Die Teile 3 und 4 sind mit einer Niederhaltekraft auf die Teile 6 und 7 wirkend beaufschlagt. v bezeichnet Bewegungsrichtungen (an Geschwindigkeiten orientiert), wobei die "gestrichenen" Größen v0',v1',v2' radiale Komponenten des Blechs und die "nicht gestrichenen" Größen v0,v1,v2,v3 axiale Bewegungen des Werkzeugs bezeichnen.
  • Durch den weiteren Niedergang v1 des Teiles 2 zusammen mit Teil 5 wird in dem Blechring die Stufe 20b im Deckelring und die Deckelringtiefe nach Figur 5c erreicht. Blechmaterial wird dabei in v1'-Richtung gezogen.
  • Durch die Mitnahme des Teiles 3 durch das Teil 2 und durch die Gegenhalte- und Klemmfunktion der Teile 5 und 6 erfolgt durch die Niederhaltefunktion eines Rollringes 4 und den dann erfolgenden Ziehvorgang über dem Ziehstempel 7 eine Aufstellung des inneren Randes des Deckelringes. In dieser Stempel-Niedergangsstellung hat der Deckelring die Form nach Figur 5d . Anschließend erfolgt der Aufwärtshub des Stößels mit dem Werkzeugoberteil und den Teilen 2 und 3, während gleichzeitig der Rollring 4 in seiner Lage verharrt.
  • In Figur 5d wird Blech in Richtung v2' gezogen und die Ringwand 20d aufgestellt.
  • Die den Teilen 2 und 3 nachfolgenden Teile 5 und 6 drücken die Aufstellung 20d des Deckelringes in die Rollnut 4a des Roll-ringes 4. Da die Kräfte der Teile 5 und 6 sowie des entgegen-wirkenden Rollrings 4 größer sind als die Formänderungsfestig-keit des Blechmaterials, formt sich über die Anreifung der Deckelringaufstellung in der Rollnut 4a des Rollringes 4 eine Innenrolle 20e des Deckelringes. Nach Abschluß des Hubes hat der Deckelring die Form nach Figur 5e angenommen. Das Teil 3 wird anschließend kraftmäßig entlastet, die Teile 1,2 und 5 rücken in die Ausgangsposition zurück. Beim Auseinanderfahren des Werkzeuges wird der Ring ausgeworfen, der in Figur 4 dargestellt ist.
  • Im Niedergang der Stempelringe 2,3 und 5,6 wird also die innen am Deckelring liegende Aufstellung 20d gebildet, im Aufwärtsgang derselben Stempelringe wird die aufgestellte Wand 20d in eine Einrollung 20e umgeformt.
  • Figuren 6a,6b,6c , 7 und 8,8a stellen die Fertigung des Deckelringes in drei bzw. in mehrmöglichen Operationen dar. Die Fertigung kann sowohl auf einzelnen Pressen als auch auf Stufen- bzw. Transferpressen erfolgen.
  • Bei Figur 6a wird der von der Dose (nach Figur 1 oder Figur 2) abgetrennte Ring (Figur 3, oben) der Werkzeugstation (Figur 6a) zugeführt und auf Teil 5 positioniert. Während des Niederganges mit dem Werkzeugoberteil zentriert sich zunächst Teil 2 an dem Innenbereich 40b des Blechringes 100. Durch Aufsetzen auf einen Anschlag bildet Teil 2 und Teil 5 (ohne Blech) einen Spalt von 0,8·Blechdicke. Im weiteren Werkzeugniedergang geht Teil 1 über dem Außenbereich 40a des Blechringes 100 und schiebt den Ring mit der Schulter 10 durch den mit einer Niederhaltekraft beaufschlagten Teil 5, der mit Teil 2 einen Spalt S < Blechdicke bildet bis zum Innendurchmesser des fertigen Deckelringes. Der Blechring 100 hat dann die Form von Figur 6b . In dieser Stellung erreicht der Stempel 8 gleichzeitig seine Endstellung und quetscht mit seiner Schneide 12 ungefähr auf eine Tiefe von 0,5xBlechdicke über die Schneide 11 von Teil 7 das Blech in die dafür vorgesehene Vertiefung. Durch Aufsetzen von Teil 1 auf den Absatz 5x von Teil 5 wird Teil 5 nach unten gedrückt. Teil 2 folgt dem Teil 5 mit beaufschlagter Niederhaltekraft. Weil der Blechring im Bereich der Schneiden 11,12 festgeklemmt ist, wechselt während des fortgeführten Hubes der Schiebevorgang in einen Ziehvorgang über. Dadurch wird die Aufstellung 13 für die folgende Innenrolle des Blechringes 100 nach Figur 6c erreicht.
  • Zur Figur 6c sei angemerkt, daß die axial aufgestellte Wand 13 (vgl. 20d in Figur 5d) durch Ziehen erzeugt wird, was gegenüber dem Schub von Figur 5c Vorteile hat, wenn die Radien größer werden.
  • Bei Figur 7 wird der vorgeformte Blechring 100 in die Beschneidestation transportiert und auf dem Aushebering 6' abgelegt. Beim Niedergang des Werkzeugoberteiles bringt der Formring 2 und der Niederhaltering 9a den vorgeformten Blechring 100 in Position, damit der nachfolgende Stempel 8' über den Schnittstempel 9b den Innenrand 100r abtrennen kann. Damit werden materialspezifische Anisotropien aus dem Druck-Zug-Vorgang eliminiert. Es bleibt eine innere Schnittkante 100k. Der abgetrennte Ring 100r wird durch das Unterteilwerkzeug abgeführt.
  • Der beschnittene Blechring nach Figur 7 wird dann in die Fertigformstation von Figur 8 transportiert und auf den oben bündig stehenden Teilen 5' und 6' abgelegt. Die während des Pressenhubes von oben nach unten kommenden Teile 2' und 3' sind ebenfalls von unten betrachtet bündig und zentrieren sich mit dem Innenmaß von Teil 3' über das Außenmaß der Aufstellung 13 des Blechringes 100. Wenn die Aufstellung 13 innen über Teil 7 außen voll einzentriert ist, bleibt Teil 6' auf einem Anschlag stehen, Teil 3' federt während des weiteren Werkzeugniederganges auf dem Blechring 100 und Teil 6' aufliegend zurück. Teil 5' formt dann über den Blechhalter 2' den Rand des Blechringes 14 bis zum unteren Totpunkt der Presse aus. Im Aufwärtshub wird der zwischen den Teilen 5' und 6' (Figur 8a) und den Teilen 2' und 3' eingeklemmte Blechring nach oben gedrückt, so dass die Aufstellung 13 in die Rollnut 4a des stehenden Teiles 4 gedrückt wird. Durch diesen Vorgang entsteht die Innenrolle 15 des Blechringes 14. Zum Auswurf des Blechringes aus dem Werkzeug wird Teil 3' nach Abschluss dieses Vorganges kraftmäßig entlastet.
  • Diese mehrstufige Fertigung ist für Deckelringe mit breiterem Radialflansch 20c besonders geeignet.
  • Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Ausbilden metallischer Deckelringe (20;20a,20b,20c,20d,20e) mit geöffnetem Innern (21) und ringförmigem profilierten Rand (20a,20b,20c,20e). Ein - durch Abtrennen (T) von einem nicht vollständig umgeformten Unterteil (30) entstandener - zylindrischer Rohling (1 0,VR) wird in einer konzentrischen Zusammenstellung mehrerer ringförmiger Werkzeugsegmente (1 bis 7) von einem äußeren (1) der Werkzeugsegmente (1 bis 7) axial abwärts (v0) verschoben. Dabei wird er über eine ringförmige Umlenklippe (5a) eines radial weiter innen liegenden Werkzeugsegments (5) der konzentrischen Zusammenstellung mehrerer Werkzeugsegmente (1 bis 7) in eine radiale Richtung (v0') umgeformt. Oberhalb der Umlenklippe (5a) wird ein oberes Werkzeugsegment (2) gehalten, um einen Spalt (S) zu definieren, in den der radial einwärts verformte (v0') Rohling (10;VR;HR) gedrückt wird. Der Verschnitt im Innern (21) des entstandenen Deckelrings (20) wird so vermieden.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Rohlings im Wesentlichen in Zylinderform (40;40a,40b)
    für ein Verfahren zum Ausbilden metallischer Deckelringe (20;20a,20b,20c,20d,20e) mit geöffnetem Inneren (21) und ringförmigem profilierten Rand (20a,20b,20c,20e), bei dem der zylindrische Rohling (10,VR) in einer konzentrischen Zusammenstellung mehrerer ringförmiger Werkzeugsegmente (1 bis 8) von einem äußeren (1) der Werkzeugsegmente (1 bis 8) axial abwärts (v0) verschoben wird, um über eine ringförmige Umlenklippe (5a) eines radial weiter innen liegenden Werkzeugsegments (5) der konzentrischen Zusammenstellung mehrerer Werkzeugsegmente (1 bis 8) in eine radiale Richtung (v0') umgeformt zu werden, und oberhalb der Umlenklippe (5a) ein oberes Werkzeugsegment (2) gehalten wird, um einen Spalt (S) zu definieren, in den der radial einwärts verformte (v0') Rohling (10;VR;HR) gedrückt wird;
    wobei zum Herstellen des zylindrischen Rohlings
    (a) in einem Tiefziehvorgang oder einem Stülpvorgang ein becherförmiges Unterteil (30) eines Behälters von einem ersten Durchmesser (2r2) auf einen kleineren Durchmesser (2r1) reduziert wird;
    (b) das Reduzieren gemäß Merkmal (a) kurz bis deutlich vor dem Ende abgebrochen wird, um einen zylindrischen Streifen (40a) an einem Oberende des fast vollständig umgeformten Unterteils (30,40) zu belassen, der nach einem umfänglichem Abtrennen entlang einer umlaufenden Trennlinie (T) zum zylindrischen Rohling (VR;10,40) wird, aus dem der im wesentlichen sich flach erstreckende Deckelring (20a bis 20e) formbar ist, wobei das Abtrennen entlang der Trennlinie (T) zwischen dem fast vollständig umgeformten Unterteil und dem zylindrischen Streifen (40a) erfolgt, so dass der zylindrische Streifen nur einen geringen nach innen vorstehenden Ringsteg aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Reduzieren zu nur 80% bis 95% durchgeführt wird, wenn und soweit die für den Deckelring (20a bis 20e) erforderliche Materialmenge derjenigen Materialmenge entspricht, die der nicht zu Ende umgeformte zylindrische Streifen (40a) zwischen Trennstelle (T) und seinem Ende bereitstellt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ringrohling (40) im Wesentlichen zylindrisch ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ringrohling unrund ist.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Ringrohling oval ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ringrohling eine sich in axialer Richtung deutlich erstreckende Wandhöhe aufweist.
  7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Zylinder unrund ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Trennlinie (T) der Gestalt des Ringrohlings folgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Abtrennen an einer Trennlinie von oben oder unten erfolgt.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Rohling nach dem Abtrennen oberhalb oder neben dem Rumpf verbleibt.
  11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Weiterverarbeitung des Rohlings in einem einstufigen (5) oder mehrstufigem Werkzeug erfolgt.
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