Technisches Gebiet;

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäss dem

Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik:

Bei bekannten Stanzverfahren werden aus einem Ausgangs¬ material in Form einer Tafel oder einem Band oft mehrere Stanzteile gleichzeitig durch einen einzigen Stanzvor¬ gang unter Verwendung eines Mehrfachwerkzeugs herge- stellt. Dabei werden die einzelnen Stanzteile unmittel¬ bar nach dem Stanzvorgang aus der Ebene des ursprüngli¬ chen Ausgangsmaterial entfernt oder fallen schwerkraft¬ bedingt aus der genannten Ebene nach unten. Der in der Ebene des ursprünglichen Ausgangsmaterials verbleibende Abfall muss als labiles Lochblech abgeführt werden, was besonders bei schnelllaufenden Maschinen Schwierigkeiten mit sich bringt. Um diese Schwierigkeiten zu meistern, ist es jedenfalls erforderlich, die minimale Breite der zwischen benachbarten ausgestanzten Oeffnungen verblei- benden Stege in der Grössenordnung von 2 bis 3 Material¬ dicken oder mindestens 1 mm zu halten. Dadurch wird das Ausgangsmaterial schlecht genutzt.

Es ist zwar bei einem derartigen Vorgehen bekannt, vor dem Ausstanzen kreisförmiger Scheiben zwischen den Scheiben Materialdreiecke auszustanzen, bevor das Blech verzinnt wird, um nicht unnötig verzinntes Blech als Ab¬ fall zu beseitigen. Die Scheiben werden aber später in üblicher Weise ausgestanzt und es verbleiben dieselben oder noch ausgeprägtere Probleme hinsichtlich der Stabi¬ lität des abzuführenden Abfallgitters (US-PS 2 378 041).

Es ist auch bekannt, innengezahnte Unterlagsscheiben so aus Blech auszuschneiden, dass sich die Konturen der

Scheiben im Blech direkt ohne Abstand befinden. In die¬ sem Falle werden vorerst Teile der Konturen durch Her¬ ausdrücken des Materials aus der ursprünglichen Ebene des Materials freigeschnitten, dann werden verbleibende Materialdreiecke zwischen den Teilen herausgestanzt, und die Scheiben bleiben in Bändern aneinander hängen und werden erst beim Verbraucher getrennt (US-PS 2 352 118). Dieses bekannte Verfahren erlaubt nicht die Herstellung ebener Scheiben oder Ronden mit sauberen Rändern wie sie für die Herstellung von Dosenrümpfen oder -deckein er¬ forderlich sind, weil das Material teilweise aus seiner Ebene verformt werden muss, was zu unebenen, unsauberen Uebergängen zu den nicht verformten Materialbrücken zwi¬ schen benachbarten Scheiben führt. Es ist unklar, wie die zwischen freigeschnittenen Scheiben und Material¬ brücken verbleibenden Dreicke aus dem unebenen Material¬ sauber ausgestanzt werden sollen.

Offenbarung der Erfindung; Der voliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber den herkömmlichen Verfahren zur Gewinnung von ebenen Ronden aus Flachmaterial für die Behälterfabrika¬ tion Material einzusparen ohne dass sich Probleme mit dem Abführen des Abfalls oder mit der Qualität der Ron- den ergeben. Die Lösung ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 umschrieben. Da im ersten Schritt Material¬ dreiecke zur Bildung von Teilkonturen der Ronden ausge¬ stanzt werden, bleibt im zweiten Schritt nur noch das Durchtrennen der Brücken zwischen benachbarten Teilen. Der Transport zwischen den beiden Schritten ist sicher¬ gestellt, indem alles Material über die Brücken quasi starr verbunden bleibt. Die im ersten Schritt ausge¬ stanzten Oeffnungen dienen dabei als Transport- und Po¬ sitionierungshilfen. Vorzugsweise sind die Werkzeuge zum Ausstanzen der Dreiecke beim ersten Schritt mit gerunde¬ ten "Ecken" ausgeführt, deren Radius z.B. etwa der hal¬ ben Materialdicke entsprechen kann und vorzugsweise zwi-

sehen 0,15 und 1 mm liegt. Die Materialbrücken weisen somit gerundete freie Seiten einer gewissen Breite an ihren Enden auf, was ein nachträgliches sauberes Weg¬ stanzen oder Durchschneiden dieser Brücken bei der für Stanzwerkzeuge zu erwartenden Genauigkeit erlaubt.

Die Materialersparnis kommt in einer Anwendung besonders zum Tragen, wo im ersten Schritt Dreiecke ausgestanzt werden, die kreisförmige Teile mit sich überschneidenden Konturlinien definieren, worauf die Brücken zwischen be¬ nachbarten Teilen durchgeschnitten werden. Es entstehen dann unter optimaler Nutzung des Materials zwar leicht unrunde Ronden, was sich jedoch bei der Behälterherstel¬ lung nicht nachteilig auswirkt, indem die Unrundheit nur _zu gewissen Einbuchtungen oder Ausbuchtungen an den ver¬ bördelten Rändern von Behälterrumpf und -deckel führen.

Kurze Beschreibung der- Zeichnungen;

Im folgenden wird anhand der Zeichnung das Verfahren beispielsweise beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Anordnung von kreisförmigen Stanztei¬ len, die zur Weiterverarbeitung z.B. als Büchsen- abschlussdeckel, bestimmt sind, auf einem tafel- förmigen Ausgangsmaterial,

Fig. 2 zeigt eine weitere Anordnung von im wesentlichen kreisförmigen Stanzteilen auf einem hinsichtlich einer optimalen Flächenausnutzung speziell zuge- schnittenen tafelförmigen Material,

Fig. 3 und 4 zeigen die Verhältnisse nach Fig. 2 in grösserem Masstab und

Fig. 5 zeigt einen Stanzteil nach Figur 2 nach seiner Weiterverarbeitung zu einem Büchsenabschlussdek- kel.

O PI

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung; Bei der Herstellung von Stanzteilen in Form von runden Scheiben wird als Ausgangsmaterial eine Blechtafel der Länge a, der Breite b und der Dicke c verwendet. Anstel- le der Blechtafel kann auch ein Blechband ab einer Rolle verwendet werden. Blechtafeln werden jedoch bevorzugt dann verwendet, wenn das Ausgangsmaterial vor dem ei¬ gentlichen Stanzverfahren mit einer Ueberzugsschicht, z.B. einem lebensmittelechten Lack, versehen werden muss.

Um das Ausgangsmaterial möglichst optimal zu nutzen, d.h. eine minimal Abfallmenge zu produzieren, wird be¬ vorzugt das Material in Form eines Blechtafelzuschnitts gemäss Figur 2 verwendet. Dabei werden die einzelnen Stanzteile in gegeneinander versetzten Reihen in Form einer dichten Scheibenpackung angeordnet. Unter der Be¬ dingung, dass die Kontur der Stanzteile rund ist, wäre bei gegenseitiger punktfδrmiger Berührung benachbarter Stanzteile eine theoretische Flächenausnutzung von 86,7% möglich. Da Stanzwerkzeuge jedoch endliche Abmessungen aufweisen, müssen die Scheiben mit einem gegenseitigen Konturabstand x angeordnet werden. Dieser Abstand x be¬ trägt bei herkömmlichen Stanzverfahren die 2 bis 3-fache Materialdicke c oder etwa 1mm. Mit dem erfindungsgemäs- sen Verfahren lässt sich dieser Abstand x auf Werte gleich oder kleiner der Materialdicke c reduzieren.

Dieser geringe Abstand ist dank der Anwendung zweier Be- arbeitungsschritte möglich. Wie aus Figur 1 ersichtlich, wird im ersten Bearbeitungsschritt das zwischen benach¬ barten Scheiben liegende Material in Form je eines drei Zipfel aufweisenden Abschnitts 7 weggestanzt.

Während dieses ersten Schritts können alle auf dem Aus¬ gangsmaterial sich befindlichen Abschnitte 7 oder nur einzelne, z.B. in einzelnen Reihen, gleichzeitig ausge-

O PI

stanzt werden. Wesentlich ist einzig, dass durch das Ausstanzen dieses Abschnitts 7 ein Teil der Konturen be¬ nachbarter Stanzteile gebildet wird. Die Zipfel weisen Rundungsradien r auf, welche Rundungsradien r in komple- mentärer Form die Uebergangsstelle der die Scheiben vor¬ läufig begrenzenden Konturlinien 2', 2" mit den im er¬ sten Bearbeitungsschritt gebildeten Materialbrücken 5 verbinden.

Nach Beendigung des ersten Bearbeitungsschritts ist bis auf die Materialbrücke 5 der Stanzabfall bereits aus der Ebene des Ausgangsmaterials entfernt. Die einzelnen Scheiben sind jedoch noch formstabil über die Material¬ brücken verbunden und können in Form eines tafelartigen Gebildes aus dem Bereich der ersten Stanzwerkzeuge ent¬ fernt werden.

Die durch Ausstanzen der Abschnitte 7 gebildeten Oeff- nungen dienen als Eingriffsöffnungen für Transportmecha- nismen. Diese führen und positionieren das Gebilde aus zusammenhängenden Scheiben unter dem zweiten Stanzwerk¬ zeug, mittels dem gleichzeitig oder nacheinander alle Materialbrücken längs der geometrischen Linien 4 ¹ ,4" je zweier benachbarter Scheiben weggestanzt werden.

Es kann zweckmässig sein, vor dem Wegstanzen der Mate¬ rialbrücken 5 die eine oder beide Oberflächen der ein¬ zelnen Scheiben zu kerben, um z.B. eine Aufreisslasche zu bilden. Ebenso ist ein Einstanzen eines Ausgusslo- ches, z.B. in Tropfenform, möglich. Es versteht sich, dass auch bei derartigen Zwischenbearbeitungsschritten die Negativöffnungen der Abschnitte 7 als ideale Greiff- öffnungen für Transport- und Positionierungshilfselemen¬ te von grossem Vorteil sind.

Als weiteres Beispiel wird die materialsparende Herstel¬ lung von Dosenabschlussdeckeln beschrieben. Wie Fig. 5

O PI

zeigt, wird der Peripheriebereich eines Deckels 8 zusam¬ men mit dem Randbereich des Dosenmantels 9 unter Bildung eines Falzes 10 gerollt.

Es hat sich gezeigt, dass im Bereich des Falzes 10 ge¬ ringfügige Abflachungen Z/2 der an sich grösstenteils kreisförmigen Kontur der den Deckel 8 bildenden Stanz¬ scheibe keinen negativen Einfluss auf Herstellung und Funktionstüchtigkeit der Doser hervorrufen.

Die Herstellung entsprechend ausgebildeter Scheiben er¬ laubt nun aber eine Ausgangsmaterialausnutzung, die bes¬ ser als 86,7% ist.

Dazu werden die Scheiben gemäss Fig. 2 bis 4 derart auf dem Ausgangsmaterial angeordnet, dass die den Grossteil der schlussendlichen Kontur bildenden geometrischen Li¬ nien (hier Kreise) zweier benachbarter Stanzteile sich auf der zugehörigen Materialbrücke- schneiden.

Ein Beweis, dass dabei die Materialausnutzung besser als 86,7% (dichteste Kreispackung) ist, ist die Tatsache, dass innerhalb der einzelnen Stanzteile liegende weitere Kreise 11 sich gegenseitig punktförmig berühren. Dabei nutzen allein diese Kreise 11 das Ausgangsmaterial zu 86,7%. Als Materialgewinn kann demzufolge die von der schlussendlichen Kontur und dem weiteren .Kreis begrenzte Ringsegmentfläche 12 bezeichnet werden.

i ersten Bearbeitungsschritt werden Abschnitte 13 ein¬ zeln oder alle gleichzeitig aus der Materialtafel unter Bildung von Rundungsradien r im Bereich der Material¬ brücke 5 weggestanzt. Die Materialbrücke als solche ist im wesentlichen linienförmig.

Im zweiten Bearbeitungsschritt werden mittels Schneid¬ werkzeugen die benachbarten Stanzteile getrennt. Mögli-

ehe Trennliniengeometrien sind in Anspruch 3 aufgeführt. Insbesondere bei wellenlinienförmigen oder zahnlinien- förmigen Trennlinien wird die Stabilität der Verbin¬ dungsstelle 10 mit dem Dosenmantel wesentlich verbes- sert.

Dank dieser Anordnung der Stanzteile lässt sich ein Ma¬ terialgewinn von 2 bis 2,5% im Vergleich zu herkömmli¬ chen Stanzverfahren erzielen.

Nebst diesem Materialgewinn ist auch die Stabilität der nach dem ersten Bearbeitungsschritt in Form eines loch- blechähnlichen Gebildes verbundenen Stanzteile von Be¬ deutung.

Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere Einzelheiten der Aus¬ führung nach Fig. 2. Es wird angenommen, der Trenn¬ schnitt erfolge längs einer geraden Linie 6. Die im er¬ sten Schritt ausgestanzten Materialdreiecke 13 weisen auch gerundete Ecken auf, deren Radius r dem in Fig. 1 angegebenen entspricht und mindestens etwa der halben Materialdicke entspricht. Wie Fig. 4 zeigt, verläuft die Schnittlinie 6 teils innerhalb, teils ausserhalb der ge¬ strichelt angedeuteten kreisförmigen Umfangslinie der herzustellenden Scheibe oder Ronde, derart, dass an den Enden der Schnittlinien 6 etwas über die kreisförmige Umfangslinie nach aussen stehende Zipfel 14 entstehen. Diese leicht innerhalb und leicht ausserhalb der kreis¬ förmigen Umfangslinie verlaufenden Konturen der Scheiben spielen bei der Verbördelung mit dem Behälterrumpf ge¬ mäss Fig. 5 keine Rolle, erlauben jedoch die oben er¬ wähnte erhebliche Materialeinsparung.

In Fig. 4 ist die Schnittlinie 6 mit Absicht nicht ganz symmetrisch zu den benachbarten Scheiben bzw. nicht ge¬ nau durch die beiden Schnittpunkte der kreisförmigen Um¬ fanglinien gezogen, um anzudeuten, dass diese geringfü-

gige Ungenauigkeit keine Rolle spielt. Der Schnitt liegt jedenfalls klar innerhalb der gerundeten freiliegenden Seiten r der Brücke zwischen benachbarten Scheiben, und es besteht nicht die Gefahr, dass dort spitze Brauen entstehen, wie dies im Falle von bis an die Schnittstel¬ len der Kreiskonturen spitz verlaufenden Dreiecken bei nicht genau symmetrisch geführtem Trennschnitt der Fall sein könnte.

Die Stanzteile lassen sich im zweiten Bearbeitungs¬ schritt auch durch einen anderen Trennvorgang als Schneiden trennen. So kann z.B. die gewünschte Trennli¬ nienform mittels einer Kerbe vorgezeichnet werden, um anschliessend durch Abreissen oder Abwinkein der benach- harten ^' Stanzteile getrennt zu werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren beschränkt sich nicht auf die Herstellung runder oder im wesentlichen runder Stanzteile. Es ist gleichermassen möglich, z.B. ellipti- sehe Teile materialsparend herzustellen. Auch be-i derar¬ tigen Teilen ist wesentlich, dass bereits durch den er¬ sten Bearbeitungsschritt alles oder ein Grossteil des Abfallmaterials weggestanzt wird. Dabei werden, was in den Figuren nicht dargestellt ist, ausser den dreiecki- gen Zipfeln 7 bzw. 13 schrittweise auch die Randpartien 7' bzw. 13' weggestanzt.