VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES NAPFFÖRMIGEN GEGENSTANDES

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tiefziehen eines napfförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Rohlings, eines Schraubverschlusses für Glasflaschen oder dergleichen, aus einem lackierten Blech mit folgenden Schritten:

1) Ausstanzen des Rohlings aus dem Blech in einem Werkzeug durch die Relativbewegung zwischen einer mit einem Niederhalter zusammenwirkenden Schnittglocke und einem Ziehklotz und Ziehen des Rohlings um den Ziehklotz unter Kraftbeaufschlagung des Niederhalters, wobei die Breite eines sich zwischen der Schnittglocke und dem Niederhalter ausbildenden Bördels mit fortschreitendem Verformungsgrad stetig reduziert wird, bis der Bördel eine definierte Breite errreicht hat,

2) Ausziehen des definierten Bördels in einem Werkzeug durch die Relativbewegung zwischen der Schnittglocke und dem Ziehklotz des Werkzeugs ohne eine Kraftbeaufschlagung in der der Bewegung der Schnittglocke entgegengesetzten Richtung.

[0002] Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DD 233 036 A3 bekannt. Ein ähnliches Verfahren ist in der DE 433 094 A beschrieben.

[0003] Unter Tiefziehen wird das Umformen eines Blechzuschnittes (Ronde, Platine) zu einem Hohlkörper oder eines Hohlkörpers zu einem Hohlkörper mit kleinerem Umfang mit oder ohne beabsichtigter Veränderung der Blechdicke verstanden. Beim Umformen müssen Segmente des Rohlings zur Zylinderwand hochgeklappt und dazwischenliegende Teilstücke verdrängt werden. Dabei treten radiale Zug- und tangentiale Druckspannungen auf. Beim Überlaufen der Schnittglocke entsteht eine Biegung. Damit der nach radial außen ragende Bördel oder Flansch unter der Einwirkung der tangentialen Druckspannungen nicht ausknickt und Falten bildet, ist der kraftbeaufschlagte Niederhalter vorgesehen.

[0004] Die für Glasflaschen vorgesehenen Deckel werden aus relativ dünnen Blechen gezogen. Diese Bleche sind, insbesondere wenn sie für die Nahrungsmittelindus-trie vorgesehen sind, lackiert und weisen vielfach Werbeaufdrucke auf. Problematisch bei der Deckelherstellung ist, dass beim Umformen im axial äußeren Bereich des Napfes die Lackierung reißt und sich feine Farbfäden bilden. Die gerissene Lackierung beeinträchtigt die Optik des Deckels nicht, da das axiale Ende des Rohlings nachträglich noch eingerollt wird, so dass die eingerissenen Stellen, die im Übrigen sehr fein sind, am fertigen Produkt unsichtbar sind. Die Lackfäden setzen sich aber nicht nur in den Werkzeugen, sondern auch am Rand des Rohlings fest, in den Werkzeugen bildet sich eine watteartige Konsistenz, die regelmäßig entfernt werden muss. Auch die sich am Napf, speziell an seinem Rand festsetzenden Fäden müssen sorgfältig entfernt werden, damit diese beim Abfüller nicht mit dem Abfüllgut (Nahrungsmittel) in Kontakt kommen, was nicht akzeptabel wäre.

[0005] Bei Deckeln für Glasflaschen handelt es sich um Massenartikel, von denen große Mengen in einem Werkzeug mit hohen Taktzeiten hergestellt werden. Die Taktzeiten umfassen üblicherweise Werte von etwa 300 min^-1. Zum Entfernen der Fäden muss die Produktionsanlage, die das Werkzeug umfasst, stillgesetzt und abgeblasen bzw. gereinigt werden, wodurch sich die Produktionszeit verlängert und damit auch die Herstellkosten erhöhen. Das Abblasen der Fäden muss sehr sorgfältig erfolgen, damit das die Anlage bedienende Personal nicht gesundheitsgefährdet wird. Auch die Halle, in der die Anlagen aufgestellt sind, muss laufend von den Farbfäden gereinigt werden.

[0006] Im Stand der Technik wurden verschiedene Verfahren mit einer schrittweisen Verformung entwickelt. So wird in der DD 233 036 A3 ein Verfahren zum Tiefziehen von Blechformteilen offenbart, bei dem sich einem ersten Zug ein zweiter Zug innerhalb desselben Pressenhubes in gleicher Richtung anschließt, wobei die Ziehkraft des ersten Zuges als Niederhaltekraft des zweiten Zuges benutzt und mit fortschreitender Ziehtiefe reduziert wird. Die Niederhaltekraft wird vom Beginn des zweiten Zuges progressiv verlaufend reduziert und vor Beendigung der Umformung im zweiten Zug völlig aufgehoben.

[0007] Aus der DE 692 06 748 T2 ist weiterhin ein Ziehverfahren für ein scheibenartiges Metallblech bekannt, bei dem ein ringförmiges Halteelement und/oder das Ziehwerkzeug, die einen restlichen Flanschbereich gehalten haben, so bewegt wird, das der Haltevorgang unmittelbar vor Beendigung der Ziehstufe abgebrochen wird. Anschließend wird der Flanschbereich gezogen, während das rückwärtige Ende des Flanschbereiches freigesetzt wird.

[0008] Beiden Verfahren gemeinsam ist die Durchführung in jeweils einem Werkzeug, so dass das Formteil bei der schrittweisen Verformung in diesem Werkzeug verbleibt. Das Freisetzen der Niederhaltekraft kann bei der praktischen Durchführung, insbesondere bei hohen Taktzeiten, nicht sicher gewährleistet werden. Beispielsweise ist bei einer pneumatisch betriebenen Anlage die Ansprechzeit für die Steuerung zu langsam, um die hohe Taktzeit halten zu können. Deshalb kann weiterhin, auch wenn der Niederhalter im zweiten Verfahrensschritt keine Kraft auf den zu verformenden Rohling ausüben sollte, eine Faden- bzw. eine Zipfelbildung nicht ausgeschlossen werden.

[0009] Von dieser Problemstellung ausgehend soll das eingangs erläuterte Verfahren so verbessert werden, dass insbesondere bei hohen Taktzeiten eine Faden- bzw. Zipfelbildung deutlich reduziert oder gar vollständig eliminiert wird, indem die kraftlose Durchführung des Verfahrensschrittes des Ausziehens sicher gewährleistet wird.

[0010] Zur Problemlösung zeichnet sich ein gattungsgemäßes Verfahren dadurch aus, dass der Schritt des Ausstanzens und Ziehens unter Kraftbeaufschlagung in einem ersten Werkzeug durchgeführt wird und das Ziehen unterbrochen wird, wenn der Bördel eine definierte Breite (R - r) erreicht hat, und dann der Schritt des Ausziehens ohne Kraftbeaufschlagung in einem zweiten Werkzeug ohne Niederhalter durchgeführt wird.

[0011] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Fadenbildung nicht beim Ausstanzen der Ronde aus dem Blech infolge der hohen Schnittkräfte entsteht, wie man annehmen könnte, sondern zum Ende des Tiefziehens, wenn die Flächenpressung auf den Bördel, der zwischen der Schnittglocke und dem Niederhalter ausgebildet ist, sehr hohe Werte erreicht. Durch die definierte Breite (R - r) des Bördels wird kurz bevor die Flächenpressung in diesem Bördel Werte erreicht, die die Lackschicht reißen lassen, das Tiefziehen bzw. die Verformung unterbrochen. Durch das Reißen der Lackschicht aufgrund der zu hohen Flächenpressung würde die Lackschicht Fäden ziehen.

[0012] Der Bördel hat dann eine Breite von beispielsweise maximal 3 mm, was gegenüber der Napfhöhe sehr klein ist. Das Verformen bzw. Umlenken des Bördels erfolgt dann in einem zweiten Schritt in einem zweien Werkzeug dann ohne Kraftbeaufschlagung eines Niederhalters, so dass beim Umlenken keine Flächenpressung auf den Bördel wirkt. Die notwendige Umformkraft kann aufgrund der nur noch kleinen notwendigen Umformung sehr niedrig gehalten werden, wodurch das Einreißen der Lackschicht verhindert wird und sich keine Fäden ausbilden können. Wenn im zweiten Schritt eine Profilierung in die Wandung des Rohlings eingebracht wird, wird dieser zur Weiterverarbeitung, beispielsweise Einrollen der Wandung nach innen, vorbereitet.

[0013] Durch dieses Verfahren werden die bisher für die Reinigung notwendigen Stillstandszeiten und damit verbundene Kosten eliminiert, wodurch die Produktionskosten deutlich gesenkt werden. Da am Rohling ebenfalls keine Fäden vorhanden sind, entfällt auch der weitere bisher zum Entfernen der Fäden notwendige Arbeitsschritt und entsprechende Kontrollschritte, was die Herstellkosten weiter senkt. Außerdem wird die Zipfelbildung reduziert. Neben der Senkung der Herstellkosten wird die Qualität der Produkte erhöht.

[0014] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Verformen durch Ausziehen des Bördels aufgrund der Relativbewegung zwischen einer Schnittglocke und einem Ziehklotz des zweiten Werkzeuges erfolgt.

[0015] Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Verformen mittels einer mit dem zweiten Werkzeug zusammenwirkenden Führung erfolgt. Schließlich sieht eine weitere alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass das Verformen durch Anrollen in einem zweiten Werkzeug erfolgt. Durch das Anrollen wird ein einfaches und effizientes Umformverfahren ermöglicht, um den Rohling für die Weiterverarbeitung vorzubereiten.

[0016] Bevorzugt wird durch die Profilierung die Wandung nach radial außen gezogen. Alternativ wird durch die Profilierung die Wandung nach radial innen weisend verformt. Diese Ausgestaltungen der Profilierung ermöglichen bei einem späteren Einrollen der Wandung, dass in der Wandung keine Faltenbildung bzw. Einknickungen entstehen, was die Qualität des fertigen Deckels erhöht. Außerdem muss der Deckel später zum Einrollen des Randes nicht mehr angekippt bzw. vorgerollt werden.

[0017] Die radiale Breite des Bördels zum Ende des ersten Umformschrittes beträgt weniger als drei Millimeter, vorzugsweise 0,1 - 1,5 mm, und insbesonders bevorzugt 0,5 - 1,0 mm. Je kleiner die Breite des Bördels ist, umso geringere Kräfte sind zur Umformung im zweiten Schritt notwendig. Die Breite des Bördels ist natürlich abhängig von der auftretenden Flächenpressung, die wiederum von dem Material sowie der Materialstärke bzw. Blechdicke abhängig ist und deren verträglicher Maximalwert in Korrelation mit der Dicke der Farbschicht steht. Die beste Breite des Bördels wird jeweils für unterschiedliche Randbedingungen, beispielsweise Material, Materialstärke sowie der Farb- bzw. Lackschicht, iterativ bestimmt.

[0018] Mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen soll das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft näher erläutert werden. Es zeigt:

Figur 1 -

einen Teilhalbschnitt durch ein erstes Tiefziehwerk- zeug;

Figur 2 -

ein Tiefziehwerkzeug im Teilhalbschnitt nach dem Stand der Technik;

Figur 3 -

ein erstes Tiefziehwerkzeug im Teilhalbschnitt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Ende des ersten Teilschrittes;

Figur 4 -

zweites Tiefziehwerkzeug im Teilhalbschnitt am Ende des zweiten Teilschrittes;

Figur 5 -

ein weiteres zweites Tiefziehwerk zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Ende des zweiten Teilschrittes im Teilhalbschnitt;

Figur 6 -

die schematische Darstellung zur Weiterbearbeitung des erfindungsgemäß hergestellten Rohlings;

Figur 7a -

ein alternatives Formwerkzeug zur Ausführung des er- findungsgemäßen Verfahrens am Beginn des zweiten Teilschrittes im Teilhalbschnitt;

Figur 7b -

das Formwerkzeug nach Figur 7a am Ende des zweiten Teilschrittes.

Figur 8 -

eine Draufsicht auf das Formwerkzeug aus Figur 7 zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den zweiten Teilschritt im Teilhalbschnitt;

Figur 9 -

eine Draufsicht auf ein alternatives Formwerkzeug zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für den zweiten Teilschritt im Teilhalbschnitt.

[0019] In den Figuren wurden gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit denselben Bezugszeichen versehen.

[0020] Figur 1 zeigt den Teilschnitt des um die Mittellinie M symmetrisch aufgebauten ersten Tiefziehwerkzeuges, das aus dem Schnittring 1, der Schnittglocke 2, dem mit der Schnittglocke 2 zusammenwirkenden Niederhalter 3, dem den Ziehklotz 6 abstützenden Unterteil 4 und dem Prägeklotz 7 besteht. Der Prägeklotz 7 und der Ziehklotz 6 mit der Schnittglocke 2 schließen den Rohling 8 ein. Über regelmäßig auf einem Umfangskreis verteilt angeordnete Niederhalterstifte 5 wird die Kraft eines hier nicht näher dargestellten Federpaketes auf den Niederhalter 3 übertragen.

[0021] Die Herstellung des Rohlings 8 erfolgt nach dem Stand der Technik mit dem Werkzeug gemäß Figur 2, wobei das lackierte Blech bzw. eine mittels des Schnittringes 1 hieraus ausgeschnittene (ausgestanzte) Ronde auf den Ziehklotz 6 aufgelegt wird. Auf das Blech werden der Prägeklotz 7 und die Schnittglocke 2 abgesenkt, wobei die Schnittglocke 2 eine Blechplatte aus der Ronde ausstanzt. Zwischen dem Niederhalter 3 und der Schnittglocke 2 ist nach Durchtrennung des Blechs ein Flansch oder Bördel eingeklemmt, dessen Breite bei einer weiteren Absenkbewegung von Schnittglocke 2 und Niederhalter 3 stetig reduziert wird. Durch die Reduzierung der Breite des Bördels steigt in Folge der auf den Niederhalter 3 wirkenden Kraft F die Flächenpressung im Bördel an.

[0022] Figur 3 zeigt das erste Werkzeug am Ende des ersten Teilschrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Schnittglocke 2 und der Niederhalter 3 werden gemeinsam relativ zum Ziehklotz 6 so weit verfahren, bis im Bördel 8a des Rohlings 8 eine definierte Flächenpressung auftritt, d. h., die aus der Differenz des Außenradius R und des Innenradius r gebildete Breite des Bördels 8a ein definiertes Maß erreicht hat. Dieses definierte Maß liegt unter 3 mm und beträgt vorzugsweise 0,1 - 1,5 mm und insbesonders bevorzugt 0,5 - 1,0 mm. Gegenüber dem Innenradius r des Rohlings 8 ist dieses Maß also sehr klein.

[0023] Die beiden Schritte des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens werden in zwei unterschiedlichen Werkzeugen durchgeführt. Deshalb kann ein herkömmliches erstes Werkzeug verwendet werden, bei dem der Niederhalter 3 beispielsweise über ein Federpaket kraftbelastet ist. Nach Abschluss des ersten Schrittes wird der Rohling 8 aus dem ersten Werkzeug entfernt und in ein anderes, zweites Werkzeug eingelegt, das entweder keinen Niederhalter 3 aufweist, wie in der Figur 5 gezeigt, oder ein vorhandener Niederhalter 3 kraftlos ist, wie in der Figur 4 gezeigt ist.

[0024] In dem zweiten Schritt, der beispielsweise aus Figur 4 hervorgeht, ist in einem zweiten Werkzeug der Niederhalter 3 bei der Verformung kraftlos und die Schnittglocke 2 formt den Rohling 8 durch einen weiteren Tiefziehschritt aus. Dabei wird am axial äußeren Ende der Wandung 8b eine nach radial außen weisende Profilierung 8c eingebracht, die beim späteren Einrollen der Wandung 8b dafür sorgt, dass in der Wandung 8b keine Faltenbildung bzw. Einknickungen entstehen. Die Innenseite der Schnittglocke 2 sowie die Außenseite des Ziehklotzes 6 weisen eine der Profilierung 8c entsprechende Form auf. Der in der Figur 4 gezeigte Niederhalter 3 dient bei dem dargestellten Werkzeug lediglich als Ausheber, folglich um nach Abschluss der Verformung das Formteil durch eine Hubbewegung nach oben aus dem Werkzeug auszustoßen.

[0025] Ein alternatives zweites Werkzeug, das anhand der Figur 5 illustriert wird, unterscheidet sich von dem in Figur 4 dargestellten Werkzeug dadurch, dass auf einen Niederhalter vollständig verzichtet wird. Zum Ausheben bzw. Lösen des Formteils ist stattdessen ein in den Ziehklotz 6 integriertes Stoßelement 9 als Ausheber vorgesehen, der durch eine Hubbewegung nach oben das Formteil nach Abschluss der Verformung aus dem Werkzeug ausstößt. Es besteht ferner die Möglichkeit, einen Luftkanal in dem Ziehklotz 6 vorzusehen, um das Formteil durch einen Luftstoß von dem Ziehklotz 6 zu lösen und aus dem Werkzeug auszuwerfen.

[0026] Das Einrollen der Wandung 8b ist Figur 6 entnehmbar. Durch das Rollen nach radial innen wird die nach radial außen weisende Profilierung 8c aufgehoben, so dass die Wandung 8b einen geraden Verlauf nimmt. Zur Erhöhung der Stabilität des Deckels wird der leicht eingebördelte Rand anschließend weiter eingerollt. Für einen Schraubverschluss werden nach Abschluss des Einrollens am unteren Ende regelmäßig über den Umfang verteilte Nocken 8d eingedrückt, die mit dem am Hals der Glasflasche angebrachten Gewinde später zusammenwirken.

[0027] Im Folgenden wird unter Bezug auf die Figuren 7a und 7b eine alternative Verformung des Rohlings 8 in dem erfindungsgemäßen zweiten Teilschritt erläutert. Der im ersten Teilschritt (siehe Figur 3) geformte Rohling 8 weist im unteren Bereich der Wandung 8b einen radial nach außen weisenden Bördel 8a auf und wird auf einen Formklotz 10 gelegt. An seinem Außenumfang weist der Formklotz 10 einen Absatz 11 derart auf, dass der Durchmesser im unteren Bereich 10a des Formklotzes 10 geringer als der Durchmesser in dem oberen Bereich 10b ist. Ferner befindet sich der Absatz 11 im Wesentlichen im Bereich bzw. der Höhe des Bördels 8a des Rohlings 8, wenn dieser auf den Formklotz 10 gelegt ist.

[0028] Bei der hier vorgestellten Verformung wird von außen kommend ein Anroller 12 an den Bördel 8a des Rohlings 8 herangeführt. Der Pfeil 13 gibt die Bewegungsrichtung dieser Heranführung an. Der Anroller 12 rotiert um seine Längsachse 14, die in der Höhe des Bördels 8a nach innen hin geneigt ist. D.h. der untere Bereich des Anrollers weist einen geringeren Abstand zu dem Formklotz 10 auf als der obere Bereich. Die Rotation um die Längsachse 14 wird durch den gebogenen Pfeil 15 angegeben. Der Anroller 12 wird weiter nach innen geführt, bis der Rohling 8 im unteren Bereich mit dem Bördel 8a umgelenkt ist, so dass in der Wandung 8b eine radial nach innen weisende Profilierung 8e ausgebildet ist, wie in Figur 7b gezeigt ist. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Anroller 12 und dem Formklotz 10 mit dem darauf liegenden Rohling 8, beispielsweise eine Rotation des Formklotzes 10 um seine Mittelachse, wird die Profilierung 8e am gesamten Außenumfang der Wandung 8b des Rohlings 8 radial nach innen weisend ausgeformt.

[0029] Um den Rohling 8 von dem Formklotz 10 entnehmen bzw. ausheben zu können, muss bei der Entnahme nach oben die Wandung 8b mit der Profilierung 8e soweit nach radial außen ausgelenkt werden, dass die Innenkante der Profilierung 8e an dem Absatz 11 vorbei geführt werden kann. Es ist sinnvoll, dass die Dimension des Absatzes 11 bzw. der Profilierung 8e derart gewählt wird, dass diese Auslenkung im elastischen Verformungsbereich des Rohlings 8 bleibt. Denn dann federt die Wandung 8b nach der Entnahme wieder in die Form zurück, die durch die Verformung in dem zweiten Teilschritt erzeugt wurde.

[0030] Es ist aber auch denkbar, das die Auslenkung nicht rein elastisch ist, sondern zusätzlich mit einer plastischen Verformung einhergeht. Dann ist aber die Dimension des Absatzes 11 und der Profilierung 8e so zu wählen, dass nach der Rückformung des elastischen Anteils der Auslenkung die Profilierung 8e noch genügend nach radial innen weisend ausgebildet ist. D.h. in diesem Fall wird durch das Anrollen die Profilierung 8e weiter nach innen verformt, als zur Weiterverarbeitung erforderlich ist.

[0031] In der Figur 8 ist schematisch eine Draufsicht auf eine Vorrichtung 16 mit dem Formwerkzeug aus den Figuren 7a und 7b dargestellt. Die Vorrichtung 16 weist in diesem Beispiel eine Anzahl von insgesamt 8 Formstationen 17, die auf einem Kreis (durch eine Strichlinie angedeutet) äquidistant zueinander angeordnet sind und um den Mittelpunkt dieses Kreises rotieren. Von den 8 Formstationen 17 sind lediglich die 3 in Eingriff stehenden in der Figur dargestellt. Jede Formstation 17 weist einen Formklotz 10 auf, auf dem ein Rohling 8 gelegt werden kann. Ferner weist jede Formstation 17 einen Anroller 12 auf, der durch eine Trägerarmanordnung 18 gehalten wird.

[0032] In der Darstellung der Figur 8 wird der Rohling 8 der Vorrichtung 16 von links zugeführt und auf dem rotierenden Formklotz 10 angeordnet. Während die Vorrichtung 16 mit allen zugeordneten Formstationen 17 entgegen dem Uhrzeigersinn rotiert, wird der Rohling 8 durch das Anrollen umgeformt. Nach einer Teildrehung der Vorrichtung 16 um etwa 180° verlässt der Rohling 8 in der Darstellung der Figur 8 nach rechts die Vorrichtung 16. Bei der anschließenden Teildrehung bleibt der Formklotz 10 unbelegt, bis er wieder in der Darstellung links mit einem neuen Rohling 8 versehen wird. Bei der Verformung wird der mit einem Rohling 8 belegte Formklotz 10 um seine Längsachse gedreht, die senkrecht zur Zeichenebene liegt. Dadurch wird der Rohling 8 an seinem gesamten Außenumfang mit der erfindungsgemäßen Profilierung versehen. Zur Verdeutlichung ist jeweils ein Querschnitt durch den Rohling 8' vor der Umformung und durch den Rohling 8" nach der Umformung in der Figur gezeigt.

[0033] Die Figur 9 zeigt schließlich eine weitere Vorrichtung 19 zur Ausführung der erfindungsgemäßen Verformung in dem zweiten Teilschritt. Die Vorrichtung weist eine Anzahl von insgesamt 8 kreisförmig, äquidistant zueinander angeordneten Formklötzen 10 auf, die um ihre gemeinsame Mittelachse entgegen dem Uhrzeigersinn rotieren. Ferner rotiert jeder Formklotz 10 zusätzlich um seine Längsachse, die senkrecht zu der Zeichnungsebene liegt. Wie bereits in der in Figur 8 dargestellten Vorrichtung 16 wird auch in der Vorrichtung 19 der Rohling 8 von der rechten Seite (bezogen auf die Darstellung der Zeichnung) zugeführt und er wird nach einer Teildrehung der Vorrichtung 19 um etwa 180° aus dieser entlassen.

[0034] Während der Teildrehung wird der Rohling mit dem an der Wandung 8b befindlichen Bördel 8a in Kontakt mit einer Innenfläche 20 einer starren Führung 21 gebracht, die im Wesentlichen eine halbkreisförmige Ausgestaltung aufweist. Der Figur nicht eindeutig entnehmbar ist, dass der Radius des Halbkreises sich verjüngt, um den Rohling 8 im Kontakt mit der Innenfläche 20 stetig weiter zu verformen, so dass er beim Verlassen der Vorrichtung 19 eine nach innen weisende Profilierung 8e aufweist, wie sie auch mit der in Figur 8 gezeigten Vorrichtung 16 erzeugt wird.

[0035] Bei den hier vorgestellten Verformungen im zweiten Teilschritt ist allen alternativen Vorgehensweisen gemeinsam, dass der verformenden Kraft keine von außen dem Rohling 8 zugeführte Kraft bzw. Gegenkraft entgegengesetzt wird. Bei dem Ausziehen (siehe Figuren 4 und 5) wird durch die Schnittglocke 2 nur eine senkrecht nach unten wirkende Kraft auf den Rohling 8 ausgeübt. Bei der Verformung durch einen Anroller 12 bzw. durch eine Führung 21 (siehe Figuren 8 und 9) wirkt nur eine Kraft von radial außen und unten auf den Rohling 8. Eine Gegenkraft, wie im ersten Teilschritt durch den Niederhalter ausgeübt, wirkt im zweiten Teilschritt nicht auf den Rohling ein.

Bezugszeichenliste

[0036] 

1

Schnittring

2

Schnittglocke

3

Niederhalter

4

Unterteil

5

Niederhalterstifte

6

Ziehklotz

7

Prägeklotz

8

Rohling

8a

Bördel/Flansch

8b

Wandung

8c

Profilierung

8d

Nocken

8e

Profilierung

8'

Rohling vor dem zweiten Verfahrenschritt

8"

Rohling nach dem zweiten Verfahrenschritt

9

Stoßelement

10

Formklotz

10a

oberer Bereich

10b

unterer Bereich

11

Absatz

12

Anroller

13

Pfeil

14

Längsachse

15

Pfeil (Rotation)

16

Vorrichtung

17

Formstation

18

Längsachse

19

Vorrichtung

20

Innenfläche

21

Führung

F

Kraft

M

Mittellinie

r

Innenradius

R

Außenradius

Ansprüche

1. Verfahren zum Tiefziehen eines napfförmigen Gegenstandes, insbesondere eines Rohlings (8), eines Schraubverschlusses für Glasflaschen oder dergleichen, aus einem lackierten Blech mit folgenden Schritten:

1) Ausstanzen des Rohlings (8) aus dem Blech in einem Werkzeug durch die Relativbewegung zwischen einer mit einem Niederhalter (3) zusammenwirkenden Schnittglocke (2) und einem Ziehklotz (6) und Ziehen des Rohlings (8) um den Ziehklotz (6) unter Kraftbeaufschlagung des Niederhalters (3), wobei die Breite eines sich zwischen der Schnittglocke (2) und dem Niederhalter (3) ausbildenden Bördels (8a) mit fortschreitendem Verformungsgrad stetig reduziert wird, bis der Bördel (8a) eine definierte Breite errreicht hat,

2) Ausziehen des definierten Bördels (8a) in einem Werkzeug durch die Relativbewegung zwischen der Schnittglocke (2) und dem Ziehklotz (6) des Werkzeuges ohne eine Kraftbeaufschlagung in der der Bewegung der Schnittglocke (2) entgegengesetzten Richtung,

dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausstanzens und Ziehens unter Kraftbeaufschlagung in einem ersten Werkzeug durchgeführt wird und das Ziehen unterbrochen wird, wenn der Bördel (8a) eine definierte Breite (R - r) erreicht hat, und dann der Schritt des Ausziehens ohne Kraftbeaufschlagung in einem zweiten Werkzeug ohne Niederhalter durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformen durch Ausziehen des Bördels (8a) aufgrund der Relativbewegung zwischen einer Schnittglocke (2) und einem Ziehklotz (6) des zweiten Werkzeuges erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformen mittels einer mit dem zweiten Werkzeug zusammenwirkenden Führung (21) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verformen durch Anrollen in dem zweiten Werkzeug erfolgt.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Profilierung (8c) des napfförmigen Gegenstandes die Wandung (8b) radial nach außen verformt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Profilierung (8e) die Wandung (8b) des napfförmigen Gegenstandes radial nach innen weisend verformt wird.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend die Wandung (8b), des napfförmigen Gegenstandes an ihrem axial äußeren Ende nach radial innen eingerollt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite (R-r) des Bördels (8a) weniger als im wesentlichen drei Millimeter beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite (R-r) 0,1 - 1,5 mm beträgt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Breite (R-r) 0,5 - 1,0 mm beträgt.

Claims

1. Method for deep drawing a cup-shaped article, in particular a blank (8), a screw closure for glass bottles or the like, from a coated metal sheet, comprising the following steps:

1) stamping the blank (8) out of the metal sheet in a tool by the relative movement between a cutting bell (2) cooperating with a blank holder (3) and a drawing block (6) and drawing the blank (8) around the drawing block (6) with an impingement of force on the blank holder (3), wherein the width of a flange (8a) forming between the cutting bell (2) and the blank holder (3) is continuously reduced with a progressive degree of deformation, until the flange (8a) has reached a defined width,

2) drawing out the defined flange (8a) in a tool by the relative movement between the cutting bell (2) and the drawing block (6) of the tool without an impingement of force in the direction opposing the movement of the cutting bell (2),

characterised in that the step of stamping out and drawing with an impingement of force is carried out in a first tool and the drawing is interrupted when the flange (8a) has reached a defined width (R-r) and then the step of drawing out without an impingement of force is carried out in a second tool without a blank holder.

2. Method according to claim 1, characterised in that the deformation is carried out by drawing out the flange (8a) based on the relative movement between a cutting bell (2) and a drawing block (6) of the second tool.

3. Method according to claim 1, characterised in that the deformation is carried out by means of a guide (21) cooperating with the second tool.

4. Method according to claim 1, characterised in that the deformation takes place by rolling in the second tool.

5. Method according to any one of the preceding claims, characterised in that the wall (8b) of the cup-shaped article is radially outwardly deformed by a profiling (8c).

6. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that the wall (8b) of the cup-shaped article is deformed pointing radially inwardly by the profiling (8e).

7. Method according to any one of the preceding claims, characterised in that the wall (8b) of the cup-shaped article is rolled in radially inwardly at its axially outer end.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterised in that the radial width (R-r) of the flange (8a) is less than substantially three millimetres.

9. Method according to claim 8, characterised in that the radial width (R-r) is 0.1 to 1.5 mm.

10. Method according to claim 9, characterised in that the radial width (R-r) is 0.5 to 1.0 mm.

Revendications

1. Procédé d'emboutissage d'un objet en forme de cuvette, en particulier d'une ébauche (8), d'un bouchon fileté pour des bouteillers en verre ou similaires, à partir d'une tôle laquée, comprenant les étapes suivantes:

1) on découpe l'ébauche (8) dans la tôle, dans un outil, par le mouvement relatif entre une cloche de découpe (2) coopérant avec un serre-flan (3), et un bloc d'emboutissage (6) ; et on emboutit l'ébauche (8) autour du bloc d'emboutissage (6) tout en appliquant une force au serre-flan (3), la largeur d'une bordure (8a) se formant entre la cloche de découpe (2) et le serre-flan (3) étant réduite petit à petit avec le degré de formage progressif, jusqu'à ce que la bordure (8a) ait atteint une largeur définie,

2) on étire dans un outil la bordure (8a) définie, par le mouvement relatif entre la cloche de découpe (2) et le bloc d'emboutissage (6) de l'outil, sans application de force dans la direction opposée au mouvement de la cloche de découpe (2),

caractérisé en ce que l'on effectue dans un premier outil l'étape de découpe et d'emboutissage sous application de force et l'on suspend l'emboutissage lorsque la bordure (8a) a atteint une largeur (R-r) définie, et l'on met alors en oeuvre l'étape d'étirement sans application de force, dans un deuxième outil, sans serre-flan.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le formage par étirement de la bordure (8a) en raison du mouvement relatif entre une cloche de découpe (2) et un bloc d'emboutissage (6) du deuxième outil.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le formage au moyen d'un guide (21) coopérant avec le deuxième outil.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le formage par moletage dans le deuxième outil.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on forme radialement vers l'extérieur la paroi (8b) de l'objet en forme de cuvette, par un profilage (8c).

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'on forme radialement du côté tourné vers l'intérieur la paroi (8b) de l'objet en forme de cuvette, par le profilage (8e).

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'ensuite on roule radialement vers l'intérieur la paroi (8b) de l'objet en forme de cuvette, à son extrémité axialement extérieure.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur radiale (R-r) de la bordure (8a) est inférieure à sensiblement trois millimètres.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la largeur radiale (R-r) est de 0,1-1,5 mm.

10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la largeur radiale (R-r) est de 0,5-1,0 mm.

Zeichnung