DE2112881B2 - Verfahren zum abstreifen eines duennwandigen, becherfoermigen behaelters von einem stempel einer ziehpresse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstreifen eines dünnwandigen, becherförmigen Behälters von einem sich hin- und herbewegenden Stempel in einer Ziehpresse durch Einführen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels in den Stempel und den Behälter auf dem Stempel.

Derartige Verfahrensweisen sind bekannt (vgl. DT-Gbm 19 54412). Gegenüber mechanischen Abstreifmethoden, bei denen ein Abstreifer auf den Becherrand (vgl. US-PS 34 06 554) oder den Becherboden (vgl. US-PS 34 23 985) mechanisch einwirkt, ermöglichen derartige Verfahrensweisen ein schonenderes Abstreifen gerade dünnwandiger becherförmiger Behälter.

Bei den bekannten Verfahrensweisen erfolgt das Einspeisen des Strömungsmittels für den Abstreifvorgang dann, wenn der Ziehvorgang abgeschlossen ist, d. h. der Behälter den letzten Ziehring verlassen hat. Dieses Einspeisen des Strömungsmittels muß über eine gewisse Zeitspanne verteilt werden, da bei einem schlagartigen Druckaufbau der dadurch erzeugte Druckstoß anfangs nur auf eine begrenzte Fläche des Behälters einwirkt und erst nach einer Deformation dieser begrenzten Behälterfläche, d. h. einem unerwünschten Ausbeulen der entSDrechenden Wandungsbereiche, sich auf eine größere Behälterfläche verteilt. Häufig wird sogar der Stempel nach Abschluß des Ziehvorganges in der unteren Totpunktlage seiner Bewegung kurzzeitig angehalten, um Zeit für den Aufbau des für einen schonenden Abstreifvorgang notwendigen Enddruckes zu gewinnen. Diese Arbeitsweise ermöglicht jedoch zwangsläufig nur relativ geringe Arbeitsgeschwindigkeiten.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß erheblich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten möglich sind, ohne daß hierbei in erhöhtem Maße mit einer Deformation oder sogar Beschädigung der Behälter beim Abstreifvorgang gerechnet werden muß.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Druckaufbau bereits während des Ziehens erfolgt und vor dem endgültigen Abstreifen des Behälters beendet wird.

Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Strömungsmittelzufuhr kann die für den eigentlichen Ziehvorgang ohnehin notwendige Zeitspanne bereits für den Druckaufbau voll ausgenützt werden, so daß sowohl auf die an sich notwendige langsame Arbeitsweise, als auch auf ein Anhalten des Ziehstempels in seiner unteren Totpunktlage zur Erzielung eines langsamen, also schonenden Druckaufbaues verzichtet werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist der Druckaufbau in den meisten Fällen bereits abgeschlossen, wenn der Stempel nach Abschluß des Ziehvorganges seine untere Totpunktiage erreicht hat Dies bedeutet, daß beim eigentlichen Abstreifvorgang der Druck bereits wieder abgebaut wird und somit der normalerweise bei bekannten Verfahrensweisen auftretende schlagartige Druckabbau im Moment des Herausziehens des Stempels aus dem Behälter entweder gar nicht oder nur in geringem Maße auftritt Die dadurch auftretende unangenehme ölnebelbildung wird somit entweder vollkommen vermieden oder zumindest auf ein erträgliches Maß reduziert

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Matrizeneinrichtung einer Ziehpresse mit einem Stempel, einem benachbart dem Austrittsende der Matrizeneinrichtung angeordneten federnden Kissen sowie einem mit dem Stempel verbundenen Drucksystem zur Entlüftung und zum Druckaufbau, und

Fig.2 eine Teilansicht teilweise im Schnitt, im . Moment des Herausziehens des Stempels aus einem sich an dem federnden Kissen abstützenden Behälter.

In F i g. 1 ist eine Matrizen-Einrichtung 10 einer Ziehpresse dargestellt, die zwei Grundplatten 12 und mehrere Ziehringe und Druckplatten 14 umfaßt, die zwischen den Grundplatten 12 befestigt sind. Ferner ist ein Stempel 16 zum Führen eines zu ziehenden Bechers 18 durch die Matrizen-Einrichtung 10 dargestellt, der beim Ziehvorgang dazu beiträgt, die Dicke der Seitenwandung des Bechers 18 zu verringern und dessen Länge zu vergrößern, und damit einen Behälter 20 zu bilden. Wie F i g. 1 weiter zeigt, ist ein Anschlag 22 benachbart dem Austrittsende der Matrizen-Einrichtung 10 angeordnet. Darüber hinaus ist ein Drucksystem vorgesehen, durch das der Innenraum des Bechers 18 entlüftet wird, wenn der Stempel 16 in diesen eingeführt wird und Strömungsmittel unter Druck vorzugsweise Luft, in den Behälter eingeleitet wird, wenn dieser vom Stempel 16 abgestreift werden soll, wie dies im weiteren beschrieben werden wird.

Der Anschlag 22 kann verschiedene Formen haben. Er kann beispielsweise aus einem Kissen aus Gummi oder einem anderen viskoelastischen Material bestehen, wobei sein Durchmesser vorzugsweise etwas größer zu wählen ist als der Durchmesser des Behälters 20. Seine Stärke kann dabei etwa 1,27 cm oder mehr betragen. Der Anschlag 22 ist an der Ziehpresse fest angebracht, so daß das Ende des Stempels 16 und der Behälter 20 auf dem Stempel 16 nach Beendigung des Ziehvorganges am Anschlag 22 anstoßen. Da der Stempel 16 einen Behälter 20 vollständig durch die Matrizen-Einrichtung 10 bwegen muß, ist der federnde Anschlag 22 von dem Austrittsende der Martizen-Einrichtung 10 nicht weiter entfernt, als die Länge des gezogenen Behälters 20 beträgt. In der Praxis hat sich die Anordnung des Anschlages 22 in einer Entfernung von 2,54 bis 5,08 cm zusätzlich zur Länge des Behälters 20 gut bewährt.

Das Drucksystem der Ziehpresse umfaßt eine Leitung 28, die einerseits an einen Kanal 26 im Stempel 16 und andererseits an ein Magnetventil 24 angeschlossen ist Das Drucksystem ist so gestaltet, daß Luft dem Stempel 16 unter einem Druck zugeführt werden kann, der ausreicht, um die benötigte Abstreifkraft zu erzeugen, wobei das Volumen derart bemessen ist, daß diese Kraft während des Abstreifvorgangs aufrecht erhalten wird. Das Drucksystem umfaßt ferner eine Zufuhrleitung 30,

die zum Magnetventil 24 führt, und einen Kompressor 36. Außerdem kann das System bei Bedarf einen Druckspeicher 34 umfassen, um das Volumen der Luft über einen längeren Zeitraum hinweg aufrecht zu erhalten. Durch das Entlüften wird das Einführen des Stempels 16 in einen zu ziehenden Becher 18 erleichtert. Hierfür umfaßt das Drucksystem sowohl eine Entlüftungsleitung 32, die vom Magnetventil 24 wegführt, als auch eine Vakuumeinrichtung 38 und ein Ventil 40, das jeweils zu den Druckbedingungen der Umgebung hin geöffnet werden kann. Das Magnetventil 24 wird durch automatische Steuereinrichtungen betätigt, die mit der Bewegung des Stempels 16 synchronisiert sind. d. h. den Innenraum des Bechers 18 entlüften, wenn der Stempel 16 in diesen hineinbewegt wird und danach vor Beendigung des Ziehvorgangs Druck in den Behälter 20 einleiten. Das Magnetventil 24 hat vorzugsweise eine AUS-Stellung, in der der Kanal 26 im Stempel 16 weder entlüftet noch mit dem Drucksysten. verbunden ist, so daß die Luft während eines Teiis des Arbeitsvorgang völlig abgeschlossen ist, um auf diese Weise die Ölnebelbildung zu vermeiden, wie im weiteren beschrieben werden wird.

Zu Beginn des Ziehvorganges wird ein Becher 18 in eine Stellung am Eintrittsende der Matrizen-Einrichtung 10 mit Hilfe einer nicht abgebildeten Vorrichtung gebracht. Im Anschluß daran wird der Stempel 16 in den Becher 18 hineinbewegt, wobei das Magnetventil 24 die Leitung 28 und damit die Innenseite des Bechers 18 mit der Entlüftungsleitung 32 verbindet. Die Entlf.Vftungsleitung 32 kann entweder zur Atmosphäre hin über das Ventil 40 geöffnet werden, so daß die Luft aus dem Becher 18 in die Atmosphäre entweichen kann, oder mit der Vakkumeinrichtung 38 verbunden werden (wobei das Ventil 40 geschlossen ist), so daß die Luft aus dem Becher 18 in das Vakuumsystem entweichen kann. Die Verwendung eines Vakuumsystems ist bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten von Vorteil, um sicherzustellen, daß die Luft aus dem Becher schnell genug abgezogen werden kann. Eine weitere Vorwärtsbewegung des Stempels 16 preßt den Becher 18 durch die Matrizen-Einrichtung 10 hindurch, um dessen Seitenwandung in ihrer Stärke zu verringern und den Becher zu strecken. Als Endprodukt entsteht ein dünnwandiger Behälter 20.

Um ein Abstreifen des gezogenen Behälters 20 vom Stempel 16 zu ermöglichen, wird das Magnetventil 24 so betätigt, daß es die Leitung 28 und damit den Innenraum des Behälters 20 mit der Zufuhrleitung 30 vor Beendigung des Ziehvorgangs verbindet. Durch diese Verbindung wird unter Druck stehende Luft in den Stempel 16 und den Behälter 20 auf dem Ende des Stempels 16 gepreßt, um die benötigte Abstreifkraft gegenüber der Endwandung des Behälters 20 zu erreichen. Es ist wichtig, daß die Abstreifkraft auf dem Behälter 20 erzeugt wird, bevor der Stempel 16 beginnt, sich zurückzubewegen, jedoch im Rahmen des Arbeitsvurgangs nicht so früh, daß der Behälter 20 vorzeitig vom Stempel 16 weggeblasen wird. Dementsprechend werden die Faktoren, die die Druckerzeugung im Behälter bestimmen, wie Drack und Kapazität des Zuführsystems, Einstellung der Betätigung des Magnetventils 24 und Geschwindigkeit oder Schnelligkeit des Stempels 16, sorgfältig gesteuert und aufeinander abgestimmt, um vor Beendigung des Ziehvorgangs die Abstreifkraft zu erzielen. Beispielsweise wird eine kürzere Zeit zur Erzeugung eines bestimmten Drucks in einem Behälter 20 benötigt, wenn der Druck und das Volumen der Luft hoch sind, während bei einer hohen Geschwindigkeit des Stempels 16 weniger Zeit zur Erzeugung des Abstreifdrucks zur Verfügung steht In gleicher Weise hängt auch der zum Abstreifen benötigte Druck u.a. von einer Reihe von Faktoren, wie der Temperatur, der Schmierung, der Oberflächenbearbeitung des Stempels 16 und der Länge und dem Durchmesser des Behälters 20 ab. Um den zum Abstreifen benötigten Druck zu einem optimalen Zeitpunkt zu erzeugen, sind dementsprechend alle diese Faktoren beim Aufbau des Systems miteinander koordiniert

Wird ein Drucksystem mit bestimmter Luftkapazität, Behältergröße, Schmierung usw. aufgebaut, so kann die genaue Einstellung zur Erzeugung der benötigten Absfeifkraft dadurch geändert werden, daß die Einstellung der Betätigung des Magnetventils 24 geändert wird, um den Zeitpunkt zu verschieben, zu dem die unter Druck stehende Luft in den Behälter 20 eingeführt wird. Soll die Abstreifkraft geändert werden, kann dies durch eine Änderung des Drucks im Zufuhrsystem bewirkt werden.

Allgemein wird das Magnetventil 24 einige Zeit nach Eintritt des Stempels 16 in den letzten Ziehring 14 und vor Beendigung des Ziehvorgangs durch den letzten Ziehring 14 betätigt. Bei genau eingestellter Betätigung des Magnetventils 24 wird der zum Abstreifen des Behälters 20 vom Stempel 16 erforderliche Luftdruck im Behälter 20 im wesentlichen gleichzeitig mit einem Kontakt oder Anstoßen des Endes des Behälters 20 gegen den federnden Anschlag 22 erzeugt. Nach einem derartigen Anstoßen des Behälterendes 20 gegen den Anschlag 22 beginnt der Stempel 16 mit seiner rückläufigen Bewegung, wobei er, wie in F i g. 2 dargestellt, aus dem Behälter 20 herausbewegt wird. Der Luftdruck im Behälter 20 drückt diesen dabei gegen den federnden Anschlag 22. Der für einen derartigen Abstreifvorgang benötigte Druck kann etwa 4,22 kg/cm² betragen. Jedoch kann dieser Wert um 1,05 bis 1,41 kg/cm² oder mehr schwanken.

Bei der rückläufigen Bewegung des Stempels 16 wird dieser vollständig aus dem Behälter 20 herausgezogen, worauf der Behälter in ein Sammelgefäß oder auf ein Förderband (nicht abgebildet) fällt. Dies kann durch mechanische Abstreifer 42 in der Matrizen-Einrichtung 10 unterstützt werden. Die mechanischen Abstreifer sind jedoch nur eine Sicherheitsmaßnahme. Es hat sich gezeigt, daß bei einer erfindungsgemäßen Ziehpresse gewöhnlich keine mechanischen Abstreifer eingebaut werden müssen.

Hierzu 1 Blatc Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Abstreifen eines dünnwandigen, becherförmigen Behälters von einem sich hin- und herbewegenden Stempel in einer Ziehpresse durch Einführen eines unter Druck stehenden Strömungsmittels in den Stempel und den Behälter auf dem Stempel, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckaufbau bereits während des Ziehens erfolgt und vor dem endgültigen Abstreifen des Behälters beendet wird.