DE2005568C3 - Werkzeug zur Herstellung von Präge- kerben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung von Pragekerben mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt als Schwächungs- bzw. Aufreißlinien in Feinstblechpackungen, bestehend aus einem eine Stirnfläche und seitliche, zur stirnfläche hin konvergierende Begrenzungsflächen aufweisenden Prägestempel und aus einer Gegenplatte.

Feinstblechpackungen werden vielfach mit sog. Aufreißdcckcln versehen, wobei an dem Deckel eine Lasche angenietet ist. IJm ein Aufreißen des Dosendekkels von Hand zu ermöglichen, müssen in daverhältnismäßig dünne Blech tiefe Schwächungs bzw. Aufreißlinien eingeprägt werden, so dab am Grund der eingeprägten Kerbe nur noch eine geringe Restwanddicke vorhanden ist. Gleichzeitig muß jedoch auch sichergestellt sein, daß diese dünne Restwanddicke möglichst an allen Stellen der Aufreißlinie vorhanden ist, damit ein vorzeitiges Aufplatzen der Dose vermieden wird. Beim Prägen der Schwächungs- bzw. Aufreißlinien ist ferner das Werkzeug einer hohen Beanspruchung unterworfen und es sind deshalb Vorkehrungen /u treffen, den Verschleiß des Wcrk/eugcs möglichst herabzusctzc.

Um den Verschleiß des Werkzeuges /u vermindern ist es (aus der US-PS 33 38 ;99) bekannt, anstelle eines scharfen Werkzeuges mit V-förmigcm Querschnitt ein solche» mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt /u verwenden, welches eine Stirnfläche und zwei seitliche, zur Stirnfläche hin konvergierende Begrenzungsflächen aufweist. Die seitlichen Begrenzungsflächen sind dabei etwa unter einem Winkel von bQ gegenüber einer zur Prägerichtung senkrechten Fbenc geneigt. Hierbei hat es sich herausgestellt, daß keine Probleme entstehen, wcnr der Prägestempel nur bis etwa 50% der ursprünglichen Dicke des Bleches eindringt. Übersteigt jedoch die Eindringtiefe 60%, so wird die Spannung in der verbleibenden Resiwandstärke so groß, daß da-, Blech am Grund der Prägekerbe ungewollt einreißt.

Um dieses Einreißen zu vermeiden, ist es auch (aus der US-PS 34 11 470) bekannt, eine Gegenplatte zu verwenden, die in demjenigen Bereich, der dem Prägestempel gegenüberliegt, eine Ausnehmung aufweist. In diese Ausnehmung soll das überschüssig Material eindringen. Die eigentliche Aufreißlinie soll

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4s dann zwischen dem in die Ausnehmung eingedrungenen überschüssigen Material und dem daneben verbleihenden Teil des Deckels angeordnet sein. Dieses bekannte Werkzeug ist jeooch wesentlich teurer in der Herste! lung. Die Ausnehmung in osr Gegenplatte erfordert einen zusätzlichen Bearbeitungsgang, wjbei die Lage der Ausnehmung in bezug auf den Prägestempel sehr genau in der Gegenplatte eingehalten werden muß. Außerdem ist es auch noch erforderlich, den Prägestempel und die Gegenplatte exakt gegeneinander zu führen.

Das gleiche trifft für ein anderes (aus der GB-PS 10 41421) bekanntes Werkzeug zu, bei welchem der Prägestempel einen schneidartieen Querschnitt aufweist und die Gegenp'atte im Bereich des Prägestempels mit einem in Richtung auf den Prägestempel vorstehenden Wulst versehen ist. Über diesen Wulst soll das zu prägende Blech stark gebogen werden, so daß an der Biegestelle i:n oberen Bereich des Bleches Zugspannungen und im unteren Bereich Druckspannungen entstehen. Auch hier ist das Werkzeug durch eine exakte Führung zwischen Prägestempel und Gegenp/atte sowie die Anordnung eines Wulstes an der Gegenplatte teuer in der Herstellung. Dieser Wulst muß ebenfalls sehr exakt gegenüber dem Prägestempel angeordnet sein, und erheblich über die Gegenplalte verstehen, da sonst nicht die beabsichtigte starke Verformung des Bleches auftritt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug zur Herstellung von Prägekerben mit im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt der eingangs erwähnten Art zu schaffen, v^elches bei einfachem Aufbau eine einwandfreie Herstellung der Prägekerben ermöglicht, wobei das Werkzeug einer geringeren mechanischen Beanspruchung und damit einem geringeren Verschleiß unterworfen isi

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die seitlichen Bcgren/ungsflächen unter einem Winkel von etwa 16 bis 45 /u einer zur Prägerichtung senkrecht stehenden Ebene geneigt sind, wobei dieser Winkel mit zunehmender Breite der Stirnfläche abnimmt.

Durch diese Ausbildung der Prägestempels üben nicht nur die Stirnfläche, sondern auch die seitlichen Begrenzupgsflächen des Prägestempels einen Druck auf das Blech aus. Durch die Keilwirkung der seitlichen Begrenzungsflächen in Kombination mit der Druckwirkung der Stirnfläche wird in¹ Blech unterhalb der Stirnfläche des Prägestempels eine Zugspannung er/ielt. Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, ('aß mit einem derartigen, verhältnismäßig stumpfen Werkzeug sich einwandfreie Prägekerben mit einer nur verhältnismäßig geringen Restwandstärke erzielen lassen, ohne daß das Blech vorzeitig einreißt.

Da bei dem erfindiingsgcmäßcn Prägestempel nicht nur die Stirnfläche, sondern auch die Seitenflächen zur Bildung der Prägekerbe beitragen, wird die Flächenpressung an dem Prägestempel verringert, was einen geringeren Verschleiß und eine höhere Stan//cit bedeutet.

In /weckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ist die Stirnfläche des Prägestempels unter einem Winkel von etwa 3 — 4" zu einer zur Prägerichtung senkrecht stehenden Ebene geneigt Durch diese seitliche Neigung der Stirnfläche wird das seitliche Ausweichen des Blechwerkstoffes weiter unterstützt, wodurch beim r.ägcvorgang nochmals eine Verminderung der Flächenpressung eintritt.

Die Erfindung ist ir folgendem anhand von in der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig.! Form einer Prägekerbe, die mit einem Prägestempel mit zur Prägerichtung parallelen seitlichen Begrenzungsfläche erzeugt wurde,

F i g. 2 einen erfindungsgemäßen Prägestempel beim Erzeugen einer Prägekerbe,

F i g. 3 eine mit dem Prägestempel nach F i g. 2 erzeugte Prägekerbe,

F i g. 4 einen Prägestempe! mil gewölbter Stirnfläche.

Beim Erzeugen einer Prägekerbe mi· einem Prägestempel 1 nach der Fig. 1,der eine Stirnfläche 2 und zur Prägerichtung parailele seitliche Begrenzungsflächen 3 lulweist, erhält man eine Prägekerbe 4 mit gekrümmten seitlichen Kerbflanken 5. Diese Form der Prägekerbe i.s entsteht dadurch, daß der unterhalb der Stirnfläche 2 des Prägestempel 1 verdrängte Werkstoff seitlich ausweicht und sich dadurch die seitlichen Kerbflanken 5 der Prägekerbe 4 ebenfalls seitlich verschieben. Der Winkel zwischen dieser seitlichen Kerbflanke 5 and -"> einer Ebene senkrecht /.ur Prägerichtung ist am Kerbrand mit äi und am Kerbgrund mit a_> bezeichnet, wobei der Winkel A2 kleiner als λ \ ist.

Zur Verringerung der Flächenpressung am Prägestempel 1 während des Präge .Vorgangs sind die ^s seitlichen Begrenxungsflächen 6 des in F i g. 2 dargestellter· Prägestempels 7 unter einem Winkel ai von Io — 45" zur Ebene senkrecht zur Prageriehiung geneigt, um im Blech 8 unterhalb de? Prägestempels 7 durch die KeilwirKung dieser Beprenzungsflächen 6 eine }o Zugspannung zi erzielen, wodurch das seitliche Ausweichen des Werkstoffs in Richtung der Pfeile /. unterstützt wird Der Winkel a, ist größer als der Winkel α 2 und kleiner als der Winkel xi nach Fig. 1. Eine Neigung der Begrenzungsfiächen 6 unter einem größeren Winkel als x_} wäre wirkungslos, da in diesem Falle die seitlichen Begrenzungsflächeti b nicht am Werkstoff angreifen wurden. Bei dem in F! g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Prägestempels ist der Winkel \_s geringfügig größer gewählt als eier Winkel a_;, so daß die seitlichen Be^renzungsflächcn 6 zur Unterstützung des seitlichen Wegfließens des Werkstoffs über ihre ganze Fläche am Blech 8 angreifen. Fig.3 zeigt eine mit dem Prägestempel 7 nach der Fig. 2 erzeugte Prägekerbe. Die Größe des Neigungswinkels der seitlichen Begrenzungsflächen zur Ebene senkrecht zur Prägenchtung hängt einerseits von der Werkzeuggeometrie, d. h. von der Breite der Stirnfläche des Prägestempels, der die Breiic des Kerbgrundes entspricht, und andererseits von der Blechdicke ab. So wird man ζ Β. zum Prägen einer Prägekerbe in ein Blech von 0,26 mm Dicke einen Winkel zwischen lb° und 45° anwenden.

Vorteilhaft ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Stirnfläche 9 des Prägestempels 7 unter einem Winkel A4 zu jener /.ur Prägerichiung senkrechten Ebene geneigt. Dieser Winkel \₄ ist kleiner als der Winkel Ai und beträgt ca. J — 4 . Durch diese seitliche Neigung der Stirnfläche 9 wird das seitliche Ausweichen des Werkstoffes weiter unterstützt, wodurch sich beim Frägevorgang nochmals eine Verminderung der Fla· chenpressun£ ergibt.

Wie F i g. 4 zeigt, kann die Stirnfläche 12 des Prägestempel· 13 gewölbt sein, wahrend die seitlichen Cegrenzungsflachen 14 in der angegebenen Weise geneigt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Werkzeug zur Herstellung von Pragekerben mit

im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt als Schwächungs- bzw. Aufreißlinien in Feinstblechpakk-ngen, bestehend aus einem eine Stirnfläche und seitlich, zur Stirnfläche hin konvergierende Begrenzungsflächen aufweisenden Prägestempel und aus einer Gegenpktte, dadurch gekennzeich- _(o net, daß die seitlichen Be?renzungs'iächen (6) unter einem Winkel (λ₃) von 16 bis 4'V zu einer z,ir Prägerichiung senkrecht stehenden Ebene geneigt sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (9) des Prägestempels

(7) unter einem Winkel (04) von etwa 3 bis 4° zu einer zur Prägerichtung senkrecht stehenden Ebene geneigt ist.