DE3738465A1 - Verfahren und vorrichtung zur ausbildung eines behaelters - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf die Her­ stellung zweiteiliger Behälter aus einer Blechtafel oder aus einem Vorrats-Coil und betrifft im speziellen die Herstellung derartiger Container, welche sowohl aus be­ schichtetem als auch aus unbeschichtetem Stahl und Aluminium und anderen Materialien hergestellt sind, ohne daß ein mechanischer Transfer nötig wäre, wobei die Aus­ bildung bei hohen Geschwindigkeiten erfolgt, während ein Flansch während des gesamten Zeitraumes beibehalten wird und wobei die üblicherweise auftretenden Verklemmungs­ probleme vermieden werden.

Es ist bekannt, zweiteilige Behälter herzustellen, d. h. Behälter, bei welchen die Wandungen und der Boden ein­ stückig ausgebildet sind und bei welchen der Deckel oder der obere Bereich in Form eines separaten Teiles ausge­ bildet ist, wobei die Herstellung durch einen Ziehvor­ gang und einen Weiterziehvorgang des Metalls oder an­ derer Materialien erfolgt. Vereinfacht ausgedrückt, wird gemäß dem Stand der Technik von einem flachen Material, entweder in Tafelform oder in Coilform ausgegangen, wobei das Material aus diesem Materialvorrat ausgestanzt wird und anschließend zu einem Napf tiefgezogen wird und anschließend zu einem mit einem Flansch versehenen Be­ hälter weitergezogen wird.

Es gibt eine Anzahl von Patenten, welche verschiedene Lösungen dieses Problems beschreiben, beispielsweise die US-Patente 21 83 287, 40 20 670, 42 14 471 und 42 48 076. Im allgemeinen umfassen diese Lösungen die Ausbildung eines Napfes in einer Bearbeitungsstation und die Überführung des Napfes zu einer weiteren Bearbei­ tungsstation, in welcher dieser zu dem fertigen Behälter tiefgezogen oder weitergezogen wird. Im wesentlichen offenbaren diese Patente in Linie angeordnete Tiefzieh­ oder Weiterziehsysteme, bei welchen die Flansche während der Tiefzieh- und Weiterziehvorgänge abgezogen werden.

Diese Verfahrensweisen erfordern damit auch gewisse Arten von Übergabe- oder Transfervorrichtungen, welche beispielsweise in den US-Patenten 35 12 391, 36 28 368, 37 15 905, 38 00 583, 40 61 012, 42 03 314 oder 43 64 255 beschrieben sind.

Alle diese Lösungsmöglichkeiten sind möglicherweise für die mit ihnen zu verfolgenden Zwecke ausreichend.

Die bekannten Verfahren weisen jedoch alle eine Anzahl verschiedener Nachteile im Hinblick auf Merkmale des Endprodukts auf.

Es erweist sich insbesondere als wünschenswert, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche in der Lage sind, fertige Container aus Stahl oder Aluminium oder anderen Materialien, sowie aus beschichtetem oder unbeschichtetem Ausgangsmaterial auszubilden.

Es ist weiterhin wünschenswert, die Dicke der Seiten­ wandung eines beschichteten Materials zu steuern, ohne die Beschichtung zu beschädigen und die Behälter aus einem gewichtsmäßig so leicht wie möglichen Material hinsichtlich wirtschaftlicher Gründe zu erzeugen. Ein Problem der bekannten, in Linie angeordneten Lösung liegt darin, daß, da das Material in der Ziehrichtung fließt, ein ziemlich hoher Haltedruck erforderlich ist, welcher zu einem Verklemmen des Flansches und einer Beschädigung der Beschichtung führen kann, sowie zu einem Ausfedern oder Ausfransen der Materialfaser an der Flanschkante.

Es erweist sich auch als wünschenswert, die Betriebs­ geschwindigkeit des Gesamtsystems zu erhöhen und auf die mechanische Übergabe, soweit möglich, zu verzichten, da eine derartige Übergabe die Geschwindigkeit, mit welcher die Presse betätigt werden kann, begrenzt. Eine Elimi­ nierung der Übergabe ermöglicht auch eine leichtere Re­ duzierung ohne einen Geschwindigkeitsverlust und unter Ausbildung eines gleichmäßigeren Flansches ohne Aus­ buchtungen oder Faltenbildung.

Es erweist sich auch als wünschenswert, Behälter in dieser allgemeinen Art auszubilden, welche Flansche auf­ weisen, wobei der Flansch während des Tiefziehvorganges und des Fertigziehvorganges nicht entfernt wird, wobei jedoch auch kein Verklemmen auftritt und wobei im spe­ ziellen eine Beschädigung des vorbeschichteten Materials vermieden wird.

Schließlich erweist es sich als wünschenswert, die Hand­ habung des Werkstückes zu minimieren, um eine Beschädi­ gung desselben zu minimieren, wobei dies in vorteilhaf­ ter Weise durch einen Umkehr-Ziehvorgang erreicht wird, um ein mehr als einmaliges Einsetzen des Werkzeuges zu vermeiden.

Es hat sich weiterhin als wünschenswert erwiesen, ein Gesamtsystem zu schaffen, welches entweder bei einer oder bei zwei Pressen betätigbar ist, welches, wie oben beschrieben, universell verwendet und angewendet werden kann, und zwar bei den verschiedensten Materialtypen sowie bei beschichteten und unbeschichteten Materialien, wobei somit ein sehr vielseitiges, wirksames und kosten­ günstiges Gesamtsystem geschaffen wird.

Es hat sich herausgestellt, daß das System mittels eines Verfahrens zur Ausbildung eines Behälters in einer doppeltwirkenden Presse ausgebildet werden kann, bei welcher in einer ersten Bearbeitungsstation das Material ausgestanzt, zu einem umgekehrten Napf gezogen und zur Ausbildung eines mit einem Flansch versehenen Napfes in die Gegenrichtung gezogen werden kann.

In einer zweiten Bearbeitungsstation kann der mit einem Flansch versehene Napf in einen zweiten, umgekehrten Napf umgeformt werden und in Gegenrichtung zu einem mit einem Flansch versehenen Behälter weitergezogen werden. Wünschenswerterweise kann der Boden bei diesem Bearbei­ tungsvorgang profiliert werden.

Dieser dreifache Weiterziehvorgang ermöglicht es, daß das Metall leichter bearbeitet werden kann, wodurch eine Beschädigung, insbesondere eines beschichteten Materials minimiert wird. Weiterhin wird eine Beschädigung, wie etwa eine Einkerbung dadurch vermieden, daß es möglich wird, das Werkzeug in das Werkstück nur einmal einzu­ führen.

Das System ist sowohl bei einer Einstufen- als auch bei einer Zweistufenpresse bzw. doppeltwirkenden Presse (double-acting press) verwendbar und ermöglicht es, auf mechanische Übergabevorrichtungen zu verzichten, wodurch es möglich wird, mit höheren Geschwindigkeiten zu arbeiten und Fluchtungs- oder Ausrichtungsprobleme zu vermeiden, sowie eine Beschädigung der Behälter während der üblichen mechanischen Übergabevorgänge.

Es ist folglich das Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, welche die oben beschriebenen Nachteile des Standes der Technik vermeidet und in Kombination mit den oben beschriebenen Merkmalen die erwähnten Vorteile auf­ weist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung be­ schrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Teil-Seitenansicht einer erfindungsgemäß ausgerüsteten Presse;

Fig. 2 eine schematische Teil-Draufsicht auf den Betriebsbereich der Presse;

Fig. 3 eine Schnittansicht, in welcher der Ausstanzvorgang in einem ersten Be­ arbeitungsbereich dargestellt ist;

Fig. 4 eine Schnitt-Seitenansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges bei der Aus­ bildung des umgekehrten Napfes darge­ stellt ist;

Fig. 5 eine Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges zu Beginn des umgekehrten Ziehvorganges gezeigt ist;

Fig. 6 eine Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges während des umgekehrten Ziehvorganges zur Ausbil­ dung des umgekehrten Napfes gezeigt ist;

Fig. 7 eine Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges nachfolgend auf die Ausbildung des umgekehrten Napfes gezeigt ist;

Fig. 8 eine Schnittansicht, in welcher die Be­ endigung des Bearbeitungsvorganges des ersten Bereiches dargestellt ist, wobei der mit einem Flansch versehene Napf zur Entfernung von der Presse angehoben ist;

Fig. 9 eine Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges in dem zweiten Bearbeitungsbereich dargestellt ist;

Fig. 9A eine Schnittansicht, welche die Stellung des Werkzeuges vor dem Tiefziehen des mit einem Flansch versehenen Napfes zu einem zweiten umgekehrten Napf zeigt;

Fig. 10 eine Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges nachfolgend auf die Ausbildung des mit einem Flansch versehenen Napfes zu einem zweiten um­ gekehrten Napf dargestellt ist;

Fig. 11 eine Seiten-Schnittansicht, in welcher die Stellung des Werkzeuges zu Beginn des entgegengerichteten Weiterziehvor­ ganges des zweiten umgekehrten Napfes gezeigt ist;

Fig. 12 eine Schnittansicht, welche die Stellung des Werkzeuges nachfolgend auf das ent­ gegengesetzte Weiterziehen des zweiten umgekehrten Napfes zu einem mit einem Flansch versehenen Behälter und das Aus­ bilden einer Profilierung des Bodens des Behälters darstellt; und

Fig. 13 eine Schnittansicht, in welcher der fer­ tige, mit einem Flansch versehene Behäl­ ter dargestellt ist, der auf eine Form­ trennlinie zur Entfernung aus der Presse angehoben wurde.

Fig. 1 zeigt eine allgemeine Seitenansicht der Presse, wobei zu erwähnen ist, daß die vorliegende Erfindung primär auf die Verwendung einer sog. Zweistufenpresse abstellt, welche innere und äußere Stößel aufweist, die bezüglich einer Basis der Presse hin- und herbewegbar sind und unabhängig voneinander steuerbar und seitlich einsetzbar sind. Ein Beispiel für eine derartige Presse ist in dem US-Patent 39 02 347 gezeigt, in der nach­ folgenden Beschreibung wird die Presse deshalb lediglich in allgemeiner Weise beschrieben.

Die Presse 10 umfaßt einen Kopf oder ein Oberteil 11, eine Basis 12 und ein Pressenbett 13. Das Pressenbett 13 und der Kopf 11 sind mittels Säulen 14 miteinander ver­ bunden, welche Führungseinrichtungen zum Führen der inneren und äußeren Stößel darstellen, welche in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Bei dem gezeigten Ausführungs­ beispiel sind die Säulen 14 in einem Winkel zur Senk­ rechten angeordnet, so daß die gezeigte Presse in Form einer schräg angeordneten Presse ausgebildet ist. Diese Pressenanordnung erleichtert den Verzicht auf konven­ tionelle Übergabeeinrichtungen. Dies wird nachfolgend noch im einzelnen erläutert werden.

Die inneren und äußeren Stößel der Presse 10 tragen Tiefzieh- und Weiterziehwerkzeuge und werden mittels einer Kurbelwelle 15 angetrieben, welche wiederum von einem Schwungrad 16 angetrieben ist, welches in An­ triebsverbindung mit einem Motor 17 steht.

Wie bereits erwähnt, ist es bei der Presse möglich, die inneren und äußeren Stößel auf das Pressenbett hin- und von diesem wegzubewegen. Weiterhin ist es möglich, die Bewegung der Stößel unabhängig voneinander zu steuern und einzujustieren. In gleicher Weise kann das von den Stößeln getragene Werkzeug auch unabhängig gesteuert werden.

Fig. 2 zeigt in der Draufsicht eine Anordnung des Werk­ zeuges in dem Arbeitsbereich der Presse, sowie die zu­ geordneten Fördereinrichtungen und Vorrichtungen zur Materialzufuhr, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 20 versehen sind, wobei die Materialzufuhr in Richtung des Pfeiles 21 erfolgt. Das Material kann in bekannter Weise direkt von einem Coil oder von Platten zugeführt werden.

Das Material 20 gelangt in Richtung des Pfeiles 21 in die Presse. Das Werkzeug eines ersten Bearbeitungsbe­ reiches bewirkt das Ausstanzen und die Ausbildung eines Napfes. Die Näpfe verlassen die Presse in Richtung des Pfeiles auf Förderern 22 a, welche oberhalb der Material­ zufuhr angeordnet sind, und gelangt wieder, auch in Richtung der Pfeile 22, in einen zweiten Bearbeitungs­ bereich der Presse.

Die fertiggestellten Behälter verlassen die Presse auf geeigneten Förderern 22 a in Richtung der Pfeile 23, welche zur Abgabe über den Förderern 22 a angeordnet sind, wobei die Abgabe der Behälter wiederum in Rich­ tung der Pfeile 23 erfolgt.

Weitere Einzelheiten der Anordnung werden nachstehend im einzelnen beschrieben, Fig. 2 zeigt jedoch in schemati­ scher Weise den Bewegungsweg des Materials 20 vom Ein­ tritt in die Presse zu dem fertigen Behälter CFC, welches die Presse aus dem zweiten Bearbeitungsbereich verläßt. Das Fördersystem wurde nur in vereinfachter Weise dargestellt und beschrieben, da es üblicherweise ausgebildet und aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Die Fig. 3 bis 8 zeigen eine Abfolge von Teilschnitt- Seitenansichten, in denen die Stellung des Werkzeuges des ersten Bearbeitungsbereichs in verschiedenen Posi­ tionen bei der Ausführung der verschiedenen Arbeits­ schritte zur Bearbeitung des Materials 20 mittels des Werkzeugs dargestellt sind. In diesen Figuren ist jeweils durch die Bezugsziffer 100 die Richtung des Materialflusses dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen von einem inneren Stößel getragenen Ziehkopfhalter 30, sowie einen Ziehkopf 31, welcher justierbar mittels einer Schraube 32 an dem Ziehkopf­ halter 30 gelagert ist. Der Ziehkopf 31 ist somit be­ züglich der Basis 12 und des Pressenbettes 13 hin und her bewegbar, und zwar in Abhängigkeit von einer Bewegung des inneren Stößels in Richtung auf die Basis und von dieser weg.

An dem äußeren Stößel der Presse ist ein äußerer Stößel­ halter 40 gelagert, welcher bezüglich des Pressenbettes 13 bei einer Bewegung des äußeren Stößels hin und her bewegbar ist. Der Stößelhalter 40 lagert eine obere Druckhülse 41 und einen oberen Kolben 42. Der Kolben 42 ist so ausgebildet, daß er hydraulisch oder pneumatisch auf die Druckhülse 41 einwirkt, so wie dies nachfolgend im einzelnen noch beschrieben werden wird.

An dem Stößelhalter 40 ist weiterhin ein Stanz- und Ziehstempel 50 gelagert, welcher mittels geeigneter Schrauben 51 gehalten wird und konzentrisch außerhalb der Druckhülse 41 angeordnet ist.

Das Pressenbett 13 weist in dem ersten Bearbeitungsbe­ reich eine Schneidkante 60 auf, welche mittels einer oder mehrerer Schrauben 61 befestigt ist, sowie ein Ziehkissen 70, welches innerhalb der Schneidkante 60 angeordnet ist und welches relativ zu der Basis 12 und dem Bett 13 hin und her bewegbar ist.

Ein unterer Kolben 80 ist unterhalb des Ziehkissens 70 angeordnet und ist fluidbetätigbar, so daß er in dem Pressenbett 13 hin und her bewegbar ist.

Weiterhin ist innerhalb des Ziehkissens 70 und des unteren Kolbens 80 ein Formkernring 90 vorgesehen, welcher an dem Bett 13 mittels einer oder mehrerer Schrauben 91 befestigt ist, so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist.

Ein Ausstoßkissen 95 ist ebenfalls an der Basis 12 gelagert und ist mittels einer Kolbenstange 96 bezüg­ lich der Basis hin und her bewegbar. Das Ausstoßkissen 95 kann pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch be­ tätigbar sein.

Es ist zu erwähnen, daß Fig. 3 und die nachfolgenden Figuren jeweils nur einen Werkzeugsatz zeigen. Aus Fig. 2 ergibt sich, daß üblicherweise eine Vielzahl von Werk­ zeugsätzen vorgesehen sind, so daß bei jedem Pressenhub eine Vielzahl von Näpfen erzeugt werden können.

In Fig. 3 ist das Werkzeug in der Ausgangsstellung dar­ gestellt, in welcher das Material 20 in den ersten Be­ arbeitungsbereich der Presse in Richtung des Pfeiles 21 (Fig. 2) eingeführt wurde. Zu diesem Zeitpunkt wurde die obere Druckhülse 41, welche durch den oberen Kolben 42 mit Druck beaufschlagt wurde, abgesenkt und mit dem Material M in Anlage gebracht, so wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Ein weiteres Absenken des äußeren Stößelhalters bringt den Stanz- und Ziehstempel 50 in Eingriff mit dem Material M und stanzt dieses gegen die Schneidkante 60, so daß der Ausgangs-Stanzkörper ausge­ bildet wird, aus welchem letztendlich der fertige Be­ hälter gebildet werden wird.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der in Fig. 3 soeben ge­ bildete Stanzkörper nunmehr zu einem umgekehrten Napf umgeformt wird. Die obere Druckhülse 41 befindet sich dabei weiterhin in Kontakt mit dem Material M, wobei dies unter pneumatischem oder hydraulischem Druck von dem oberen Kolben 42 erfolgt. Da jedoch der äußere Stößelhalter abgesenkt wird, hat der Stanz- und Zieh­ stempel 50 das Material M um die Oberkante des fest­ stehenden Formkernrings 90 gezogen, um anfänglich einen umgekehrten Napf aus dem Material M auszubilden. Es ist zu erwähnen, daß der Stanz- und Ziehstempel 50 das Zieh­ kissen 70 und den unteren Kolben 80 nach unten gedrückt hat, wobei die lagernde pneumatische oder hydraulische Kraft unter diesen überwunden wurde. Es ist weiterhin zu erwähnen, daß das Material von dem Umfang des in Fig. 3 ausgebildeten Formkörpers in Richtung des Pfeiles 100 gezogen wird oder fließt, um die Seitenwandung des um­ gekehrten Napfes auszubilden.

Es ist wichtig zu erwähnen, daß die Druckhülse 41, wel­ che anfänglich das Material vor dem Ausstanzvorgang gemäß Fig. 3 berührt hat, weiterhin in Kontakt bleibt, ebenso wie der Formkernring 90. Es ist weiter zu erwäh­ nen, daß der Flansch F zwischen dem Stanz- und Zieh­ stempel 50 und dem Ziehkissen 70 gehalten wird und auch weiterhin gehalten werden wird.

In Fig. 5 ist dargestellt, daß der äußere Stößelhalter seine Bewegung eingestellt hat und damit beginnt, sich von dem Pressenbett 13 zurückzuziehen. Der innere Stößelhalter bewegt sich jedoch weiterhin nach unten, und der Ziehkopf 31 ist in Kontakt mit der Oberseite des Materials M gekommen, wobei das Ausstoßkissen 95 die gegenüberliegende Seite des Materials M lagert. Das ist die Stellung des Werkzeuges zu Beginn des entgegenge­ setzten Ziehvorganges des umgekehrten, mit Flansch ver­ sehenen Napfes zur Ausbildung eines gegengerichteten, mit Flansch versehenen Napfes.

Da folglich der äußere Stößel und der Stößelhalter damit begonnen haben, sich zurückzuziehen, wobei sie den Stanz- und Ziehstempel 50 mit sich nehmen, beginnt der untere Kolben 80 sich nach oben zu bewegen und damit auch das Ziehkissen 70 nach oben zu drücken, so wie dies mit den Pfeilen in der Zeichnung dargestellt ist. Der Flansch F bleibt weiterhin zwischen diesen beiden Bau­ teilen eingespannt. Ein weiteres Absenken des inneren Stößels führt weiterhin dazu, daß der Ziehkopf 31 wei­ terhin nach unten in Richtung auf das Pressenbett 13 be­ wegt wird. Dies bringt eine Kraft auf das Ausstoßkissen 95 auf, welche dieses nach unten drückt und folglich den umgekehrten Napf der Fig. 4 und 5 mit der Innenseite nach außen wendet, wodurch das Material von dessen Um­ fangswandungsbereich in Richtung des Pfeiles 100 gezo­ gen wird, um somit einen umgewendeten, mit Flansch ver­ sehenen Napf auszubilden, so wie dieser in Fig. 6 dar­ gestellt ist.

Es soll nochmals betont werden, daß die Druckhülse 41 und der Formkernring 90 weiterhin in Kontakt bleiben und daß der Flansch F zwischen dem Stanz- und Ziehstempel 50 und dem Ziehkissen 60 verbleibt.

Fig. 7 zeigt lediglich eine Darstellung der Stellung des Werkzeugs zum Ende der Ausbildung des umgewendeten, mit Flansch versehenen Napfes, wobei zu bemerken ist, daß der äußere Stößelhalter vollständig von dem Pressenbett 13 weggezogen wurde und der innere Stößelhalter auf den Bodentotpunkt abgesenkt wurde. Zu diesem Zeitpunkt ist der mit Flansch versehene Napf des ersten Bearbeitungs­ bereiches fertig ausgebildet. Fig. 8 zeigt, daß der innere Stößel nunmehr weggezogen wird, so daß die Kraft unterhalb des Ausstoßkissens in der Lage ist, wirksam zu werden, um auf diese Weise den mit Flansch versehenen Napf FC auf die Trennlinie der Form anzuheben, um die­ sen von dem ersten Pressen-Bearbeitungsbereich wegzu­ transportieren.

Es ist zu erwähnen, daß bei dem Übergang von der in Fig. 6 gezeigten Stellung zu der in Fig. 7 gezeigten Stellung der Stanz- und Ziehstempel 50 die Formtrennlinie ebenso erreicht, wie das Ziehkissen 70. Zu diesem Zeitpunkt be­ findet sich der Flansch F in gleicher Höhe, wie die Oberseite des Formkernrings 90, wodurch ermöglicht wird, daß der Flansch über die Oberseite des Ziehkissens ge­ zogen wird. Da der Stanz- und Ziehstempel 50 zurück fährt, tritt kein Verklemmen auf, wodurch eine Be­ schädigung des Flansches durch dessen Federwirkung ver­ mieden wird.

Hinsichtlich Fig. 2 ist zu erwähnen, daß der mit Flansch versehene Napf FC die Presse in Richtung des Pfeiles 22 auf dem Förderer 22 a verläßt und diesem Förderer zu einem Wiedereintritt in die Presse in deren zweiten Be­ arbeitungsbereich folgt, um den mit Flansch versehenen Napf FC in einen fertigen Behälter umzuformen. Die vor­ stehend erwähnte geneigte Anordnung der Presse ermög­ licht es, daß der Napf FC in einfacher Weise auf den Förderer gleitet, wodurch die Notwendigkeit einer mecha­ nischen Übergabeeinrichtung vermieden wird.

Im folgenden wird auf die Fig. 9 bis 13 eingegangen, welche die Wirkung der Werkzeuge in dem zweiten Bear­ beitungsbereich zeigen. Es soll nochmals betont werden, daß nur ein Werkzeugsatz gezeigt und beschrieben ist, wohingegen aus Fig. 2 zu erkennen ist, daß üblicherweise eine Vielzahl von Werkzeugsätzen zur Anwendung gelangen.

Die Fig. 2 und 9 zeigen, wie eingangs erwähnt, daß der mit Flansch versehene Napf FC den ersten Bearbeitungs­ bereich auf den Förderern 22 a verläßt und in Richtung der Pfeile 22 in den zweiten Bearbeitungsbereich geführt wird. Im einzelnen zeigt Fig. 2, daß die mit Flansch versehenen Näpfe FC in die Presse zwischen Führungs­ schienen 190, 190 gelangen, so daß sie dem jeweiligen zweiten Bearbeitungsbereich zugeführt werden, wobei sie mittels Eingriffsringen 191, 191 in ihrer Lage gehalten werden. Diese Ringe sind so bemessen, daß ankommende, mit Flansch versehene Näpfe FC gehalten werden und nicht durch die offenen Endbereiche der Eingriffsringe 191, 191 hindurchgelangen. Nachdem jedoch die weiteren Um­ formvorgänge des zweiten Bearbeitungsbereiches durchge­ führt wurden, wird der Napf zu einem fertigen Behälter verlängert und weist einen geringeren Durchmesser auf, so daß es möglich ist, in Richtung des Pfeiles 23 abgeführt zu werden, so wie dies nachstehend im einzel­ nen noch beschrieben werden wird.

Es wird nun zur Beschreibung der Bearbeitungsvorgänge, welchen der mit Flansch versehene Napf FC in dem zwei­ ten Bearbeitungsbereich unterworfen wird, auf Fig. 9 Bezug genommen, wobei zuerst die dazu verwendeten Werk­ zeuge beschrieben werden.

Der innere Stößel trägt einen Stempelhalter 130, an welchem mittels Schrauben 132 ein Stempel 131 befestigt ist.

Der äußere Stößel trägt eine bewegbare Druckhülse 140, welche mittels pneumatischer oder hydraulischer Kolben 141, 142, welche über ihr übereinander angeordnet sind, betätigbar ist.

Außerhalb der bewegbaren Druckhülse 140 ist eine fest­ stehende Druckhülse 143 angeordnet, welche mittels eines Halters 143 a und einer oder mehrerer Schrauben 143 b an dem äußeren Stößelhalter befestigt ist.

Das Pressenbett 13 umfaßt in dem zweiten Bearbeitungs­ bereich einen Profilstempel 150, welcher an einer Aus­ stoßstange 151 gelagert ist, welche hydraulisch, pneuma­ tisch oder mechanisch auf dem Pressenbett 13 gelagert ist.

Außerhalb des Profilstempels 150 ist eine Rückziehhülse 160 angeordnet, welche an dem Bett 13 befestigt ist. Noch weiter außerhalb ist ein Ziehstempel 170 sowie ein unterer Kolben 180 vorgesehen, wobei letzterer den Zieh­ stempel 170 lagert und diesen betätigt.

Aus Fig. 9 ist ersichtlich, daß der mit Flansch versehe­ ne Napf FC in den zweiten Bearbeitungsbereich eingeführt wurde und mittels der Führungsschienen 190 und durch Anlage an die Eingriffsringe 191 in seine Position ge­ bracht wurde. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich sowohl der innere als auch der äußere Stößel der Presse in ihrer zurückgezogenen Stellung, und der Profilstempel 150 und der Ziehstempel 170 sind in ihrer oberen Stel­ lung.

Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der äußere Stößel in Richtung auf das Bett 13. Dies führt dazu, daß die fest­ stehende Druckhülse 143 in den Innenraum des Napfes FC eingebracht wird und in Anlage an den Boden des Napfes kommt, so wie dies besonders deutlich in Fig. 9a darge­ stellt ist, welche eine vergrößerte Ansicht darstellt. Es ist zu erwähnen, daß diese Anlage an den Boden des Napfes beibehalten wird.

Eine weitere nach unten gerichtete Bewegung des inneren und des äußeren Stößels und speziell des äußeren Stößels führt zu diesem Zeitpunkt dazu, daß die feststehende Druckhülse 143 den Napf FC in die Form eines zweiten umgekehrten Napfes umformt. Der Beginn dieses Umformpro­ zesses kann durch Vergleich der in Fig. 9a dargestellten gestrichelten und vollausgezogenen Stellungen der Werk­ zeuge ersehen werden. Es ist darauf hinzuweisen, daß die Hülse sich zu dem Bett 13 hin bewegt, wodurch der Zieh­ stempel 170 und der untere Kolben 180 nach unten gedrückt werden. Dadurch wird das Material über die Oberseite der Rückziehhülse 160 in die in Fig. 10 dar­ gestellte Konfiguration gebracht.

Es ist wiederum darauf hinzuweisen, daß der Flansch F zwischen der Druckhülse 143 und dem Ziehstempel 170 ein­ gespannt ist und weiterhin eingespannt bleibt.

In der in Fig. 10 dargestellten Stellung wird die beweg­ bare Druckhülse 140 ebenfalls in Anlage an die Oberseite oder, präziser ausgedrückt, den Boden des zweiten umge­ kehrten Napfes gebracht. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der äußere Stößel an dem unteren Totpunkt seines Bewegungsbereiches, während der innere Stößel sich weiterhin nach unten bewegt. Dabei wird der Profil­ stempel 150 zurückgezogen, und der Stempel 131 gelangt in Anlage an die Bodenfläche des umgekehrten Napfes, wodurch dieser wiederum mit seiner Innenseite nach außen gewendet wird, wodurch er umgewendet und zu einem mit einem Flansch versehenen Behälter weitergezogen wird, während der Flansch F weiterhin gehalten wird und somit ein Klemmen vermieden wird. Dies erfolgt zwischen den Stellungen der Fig. 10 und 11, und es ist ersichtlich, daß das Material zu diesem Zeitpunkt in Richtung des Pfeiles 100 fließt, wobei es nach oben und über die Oberseite der Rückziehhülse 160 gezogen wird. Der Flansch F verbleibt jedoch weiterhin zwischen der feststehenden Druckhülse 143 und dem Rückziehstempel 170.

Aus Fig. 12 ist ersichtlich, daß der fertiggestellte, mit Flansch versehene Behälter CFC fertig ausgebildet wurde und daß sein Boden profiliert wurde. Dies erfolgt durch die Tatsache, daß der Profilstempel 150 im unteren Bereich des Arbeitshubes fest verbleibt, und da der Stempel 131 den unteren Bereich seiner Bewegung er­ reicht, das gewünschte Profil in den Boden des Behälters eingebracht wird.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die bewegbare Druckhülse 140, wie in Fig. 11 gezeigt, sich in Ein­ griff mit dem Behälter befindet, wenn der äußere Stößel zurückgezogen wird, welcher die feststehende Druckhülse 143 mit sich bewegt. Der Ziehstempel 170 folgt der Druckhülse 143 unter der Kraft des unteren Kolbens 180 nach oben, bis diese die Werkzeugtrennlinie erreichen. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Flansch F auf dem Niveau mit der Oberseite der Rückziehhülse 160, und der Flansch F kann über die Oberseite der Hülse gezogen werden. Da die feststehende Druckhülse 143 weggezogen wird, tritt kein Verklemmen auf, so wie dies bereits vorher in Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wurde.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Behälter CFC im wesentlichen fertig ausgebildet. Mit Bezug auf Fig. 13 ist darge­ stellt, daß der innere Stößel in seine zurückgezogene Position zurückgekehrt ist und der Profilstempel 150 ebenfalls angehoben wurde, um als Ausstoß oder Aushebe­ vorrichtung zu dienen.

Zu diesem Zeitpunkt ist, wie klar aus einem Vergleich der Fig. 9 und 13 ersichtlich ist, der Durchmesser des fertigen Behälters CFC wesentlich geringer, als der Durchmesser des mit Flansch versehenen Behälters FC, welcher in den zweiten Bearbeitungsbereich eingeführt wurde. Deshalb weist der Behälter einen Durchmesser auf, welcher es möglich macht, daß dieser durch die offenen Endbereiche der Eingriffsringe 191 hindurchgelangt und den Bearbeitungsbereich in Richtung des Pfeiles 23 auf dem Förderer 23 a verläßt. Üblicherweise ist keine wei­ tere Vorrichtung für diese Bewegung erforderlich, da neu angeförderte Näpfe, welche von dem Förderer 22 a in Rich­ tung des Pfeiles 22 angefördert werden, in einfacher Weise den fertiggestellten Behälter durch die Ringe 191 durchdrücken und somit eine Anordnung des nächsten Napfes in seiner Position ermöglichen, wobei der fertig­ gestellte Napf oder Behälter durch die bereits beschrie­ bene Schrägstellung der Presse 10 auf den Förderer glei­ tet.

Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, auf die bisher übliche mechanische Übergabevorrichtung zu verzichten und die Behälter trotzdem in schneller Weise in die Be­ arbeitungsbereiche bzw. Ausdehnbearbeitungsbereiche der Presse zu bewegen. Die einzige Begrenzung der Betriebs­ geschwindigkeit der Presse liegt in der Zeit, welche er­ forderlich ist, um einen Behälter über eine Strecke zu bewegen, die seinem Durchmesser entspricht.

Es ist weiterhin darauf hinzuweisen, daß während der ge­ samten Betätigungszeit des Werkzeuges in dem zweiten Be­ arbeitungsbereich die Rückziehhülse 160 in ihrer Stellung verbleibt, wodurch eine Beschädigung des Behäl­ ters vermieden wird.

Es ist darauf hinzuweisen daß der Napf CFC zweimal umge­ wendet wurde und weitergezogen wurde, während der Flansch festgehalten wurde.

Es ist deshalb gezeigt worden, daß durch die Wirkung des wiederholten entgegengesetzten Ziehvorganges leichtere Materialreduzierungen möglich sind, wodurch ein gleich­ mäßigerer Flansch erzeugt werden kann und wodurch ein Ausfransen oder Auslappen des Flanschbereiches vermieden wird.

Es wurde weiterhin gezeigt, daß durch das Festhalten des Flansches eine Verklemmung oder Beschädigung der Be­ schichtung vermieden werden können. Weiterhin wurde ge­ zeigt, daß dadurch, daß in jedem Falle das Werkzeug nur einmal in den Behälter eingeführt wird, eine weitere Verminderung einer Beschädigung der Beschichtung erzielt wird.

Claims (16)

1. Verfahren zur Ausbildung eines Behälters mittels einer Ein- oder Zweistufenpresse, gekenn­ zeichnet durch die folgenden Arbeitsschritte in einem ersten Bearbeitungsbereich: Ausbilden eines Stanzteils aus Material in einen einzigen Arbeits­ takt, Tiefziehen eines umgekehrten, mit Flansch ver­ sehenen Napfes aus dem Stanzteil, umgekehrtes Tief­ ziehen des umgekehrten Napfes zur Ausbildung eines mit Flansch versehenen Napfes (FC), Überführen des mit Flansch versehenen Napfes (FC) in einen zweiten Bearbeitungsbereich, in welchem die nachfolgenden Arbeitsschritte durchgeführt werden: Tiefziehen des mit Flansch versehenen Napfes (FC) in einem einzigen Arbeitstakt in einen zweiten umgekehrten Napf, umge­ kehrtes Weitertiefziehen des zweiten umgekehrten Napfes in einen mit Flansch versehenen Behälter (CFC) und Profilierung des Bodens des mit Flansch versehenen Behälters (CFC) am Endbereich des Arbeitstaktes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (F) an dem umgekehrten Napf ausge­ bildet wird, wobei der Flansch (F) während der Ar­ beitsschritte drei und vier des ersten Bearbeitungs­ bereiches beibehalten wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (F) des mit Flansch versehenen Napfes während der Arbeitsschritte eins, zwei und drei des zweiten Bearbeitungsbereiches beibehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Flansch versehene Napf (FC) von dem ersten Bearbeitungsbereich durch Schwerkrafteinfluß entfernt und mittels eines Förderers (22 a) zu dem zweiten Bearbeitungsbereich gefördert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Flansch versehene Napf (FC) in die Be­ arbeitungsstellung in dem zweiten Bearbeitungsbe­ reich durch eine von einem nachfolgenden Napf auf dem Förderer (22 a) aufgebrachte Kraft bewegt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Werkzeug zur Durchführung des Arbeits­ schrittes zwei des ersten Bearbeitungsbereiches einen Flansch (F) an dem Napf ausbildet und während des Arbeitsschrittes drei des ersten Bearbeitungs­ bereichs mit dem Flansch in Eingriff bleibt.

7. Vorrichtung zur Ausbildung eines mit Flansch ver­ sehenen Behälters mittels einer Ein- oder Zwei­ stufenpresse aus einer Materialtafel, gekennzeichnet durch einen ersten Bearbeitungsbe­ reich, welcher einen Stanz- und Ziehstempel (50) umfaßt, sowie einen feststehenden hohlen Formkern­ ring (90), wobei der Stanz- und Ziehstempel (50) in Richtung auf den Formkernring (90) bewegbar ist, um einen umgekehrten Napf aus dem Material über die Oberseite des Formkernrings (90) auszubilden, einen Ziehkopf (31), welcher in Richtung auf den Formkern­ ring (90) bewegbar ist, um den umgekehrten Napf durch einen umgekehrten Ziehvorgang in dem Formkern­ ring (90) zur Ausbildung eines mit Flansch versehe­ nen Napfes (FC) umzuformen und durch einen zweiten Bearbeitungsbereich, welcher eine hohle Rückzieh­ hülse (160) umfaßt, sowie eine Druckhülse (143), welche in Richtung der Rückziehhülse (160) bewegbar ist, um den mit Flansch versehenen Napf über die Oberseite der Rückziehhülse (160) umzuwenden, und einen Profilstempel (131), welcher in Richtung auf die Rückziehhülse (160) bewegbar ist, um den umge­ kehrten Napf in der Rückziehhülse (160) in umge­ kehrter Richtung tiefzuziehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Bearbeitungsbereich ein Ausstoß­ kissen (95) gegenüberliegend zu dem Stanz- und Zieh­ stempel (50) angeordnet ist, wobei das Ausstoßkissen (95) und der Stanz- und Ziehstempel (50) mit einem Umfangsflansch (F) des umgekehrten Napfes in Ein­ griff bringbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem zweiten Bearbeitungsbereich ein Profilstempel (150) gegenüberliegend zu der ersten Druckhülse (143) angeordnet ist, wobei der Profil­ stempel (150) und die erste Druckhülse (143) mit einem Umfangsflansch (F) des umgekehrten, mit Flansch versehenen Napfes in Eingriff bringbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanz- und Ziehstempel (50) teleskopartig über den Formkernring (90) bewegbar ist und daß der Ziehkopf (31) teleskopartig in dem Formkernring (90) bewegbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckhülse (143) teleskopartig um die Rückziehhülse (160) bewegbar ist und daß der Profil­ stempel (131) teleskopartig innerhalb der Rückzieh­ hülse (160) bewegbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanz- und Ziehstempel (50) teleskopartig um den Formkernring (90) bewegbar ist, daß der Ziehkopf (31) teleskopartig innerhalb des Formkernrings (90) bewegbar ist, daß die erste Druckhülse (143) teles­ kopartig um die Rückziehhülse (160) bewegbar ist und daß der Profilstempel (131) teleskopartig in der Rückziehhülse (160) bewegbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Kolben (70, 80) gegenüberliegend zu dem Stanz- und Ziehkolben (50) angeordnet ist und daß eine Umfangskante des Materials zwischen dem Stanz­ und Ziehstempel (50) und dem Kolben (70, 80) halt­ bar ist, wenn der Stanz- und Ziehstempel (50) teleskopartig um den Formkernring (90) bewegbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß die Umfangskante des Materials zwischen dem Stanz- und Ziehstempel (50) und dem Kolben (70, 80) während zumindest eines Bereichs des teleskopischen Verschiebeweges des Ziehkopfes (31) relativ zu dem Formkernring (90) gehalten wird, wobei der Stanz­ und Ziehstempel (50) und der Kolben (70, 80) in ent­ gegengesetzter Richtung zur teleskopartigen Bewegung des Ziehkopfs (31) bewegbar sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Ziehstempel (170, 180) gegenüberliegend zu der ersten Druckhülse (143) angeordnet ist, daß der Flansch (F) des Napfes zwischen der ersten Druckhülse (143) und dem Ziehstempel (170, 180) während zumindest eines Bereiches des teleskop­ artigen Verschiebeweges der ersten Druckhülse (143) relativ zu der Rückziehhülse (160) in Eingriff ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Flansch (F) des Napfes zwischen der ersten Druckhülse (143) und dem Druckstempel (170, 180) während zumindest eines Bereiches des teleskop­ artigen Verschiebeweges des Profilstempels (131) relativ zu der Rückziehhülse (160) gehalten wird, wobei die erste Druckhülse (143) und der Ziehstem­ pel in einer Richtung bewegt werden, welche ent­ gegengesetzt zu der teleskopischen Bewegungsrichtung des Stempels (131) ist.