Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tiefziehwerkzeug zum Tiefziehen von Rohlingen aus Blechmaterial zu Formlingen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie auf ein entsprechendes Verfahren.

Derartige Tiefziehwerkzeuge werden insbesondere zur Herstellung von Metallverpackungen wie zum Beispiel Behälterdeckeln oder Dosen verwendet. Die Rohlinge werden aus Blechtafeln ausgestanzt und in einem Tiefziehwerkzeug tiefgezogen, so dass sie eine annähernd topfförmige Form erhalten. Das Tiefziehwerkzeug umfasst einen Ziehkern und eine Ziehglocke, die relativ zueinander linear beweglich sind, derart, dass die Ziehglocke und der Ziehkern aufeinander zu bewegt und ineinander eingeführt werden können. Diese Bewegung soll im Folgenden als„Tiefziehbewegung" bezeichnet werden. In einer bekannten und üblichen Anordnung wird hierbei die Ziehglocke aus einer vom Ziehkern entfernten Hubposition diesem angenähert und über den Ziehkern geführt. Hierbei kann es sich um Abwärtsbewegung der Ziehglocke handeln, jedoch ist auch eine umgekehrte Anordnung denkbar, in der sich die Ziehglocke dem Ziehkern von unten nähert. Ferner kann der Ziehkern stationär angeordnet sein, jedoch muss dies nicht notwendigerweise der Fall sein, sondern der Ziehkern kann vielmehr auf eine stationäre Ziehglocke zu bewegt werden. Diesbezüglich sind also verschiedene Varianten einer Relativbewegung zwischen Ziehglocke und Ziehkern möglich, um den Tiefziehvorgang durchzuführen.

Als Gegenlager für zumindest einen Teil des unteren Randbereichs der Ziehglocke dient ein sogenannter Faltenhalter. Dieser kann beispielsweise ringförmig um den Ziehkern herum angeordnet sein und federnd gelagert sein, so dass er während der Tiefziehbewegung eine Gegenkraft in Richtung der Ziehglocke ausübt. Hierdurch wird der Randbereich des Rohlings zwischen der Ziehglocke und dem Faltenhalter eingeklemmt. Hierdurch wird verhindert, dass sich am Rand des Formlings Falten aufgrund der Materialstauchung ausbilden. Die Klemmung führt jedoch andererseits zu dem Problem, dass sich am Formling beim Verlassen der Klemmung sogenannte Materialzipfel und/oder bei lackiertem Material sogenannte Lackhaare bilden können, das heißt haarähnliche Gebilde und Materialpartikel, die das Werkzeug und Folgemaschinen verunreinigen können. Zur Reduzierung der Bildung solcher Lackhaare, Materialzipfel und -partikel existieren verschiedene Lösungsansätze. Beispielsweise zeigt die EP 2 125 264 Bl ein Tiefziehwerkzeug, bei welchem der Faltenhalter durch eine pneumatische Feder, ein sogenanntes Ziehkissen, in Richtung der Ziehglocke gedrückt wird. Die Aufhebung der Klemmung durch das Ziehkissen wird durch eine schlagartige Entlüftung des Ziehkissens erreicht, so dass die Gegenkraft auf Null gesetzt wird.

Die Verwendung eines solchen pneumatischen Ziehkissens ist jedoch mit verschiedenen Nachteilen verbunden, die durch die Lösung vermieden werden, die in der DE 10 2015 113 267 AI der Anmelderin dargestellt sind. Anstelle eines pneumatischen Ziehkissens werden hier Kraftübertragungsmittel, die eine Federkraft auf den Faltenhalter aufbringen, während der Tiefziehbewegung zu einer Bewegung angetrieben, die der Ziehglocke vorauseilt. Durch diese vorauseilende Bewegung wird der Faltenhalter von der Ziehglocke entfernt, und die Klemmwirkung des Faltenhalters wird aufgehoben. Hierdurch wird der Rand des Formlings freigegeben, so dass die Lackhaar- und Materialzipfelbildung unterbunden wird.

Diesen nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist gemeinsam, dass die durch den Faltenhalter in Richtung der Ziehglocke ausgeübte Gegenlagerkraft vollständig überwunden werden muss, um die Klemmung aufzuheben. Zudem stellt sich in Fällen, in welchen Formlinge mit oder ohne Restflansch sehr tief gezogen werden, das Problem, die dabei anfänglich hohe notwendige Gegenlagerkraft gezielt zu verringern und derart zu dosieren, dass auf den Restflansch einerseits noch eine Klemmung ausgeübt wird, welche die Faltenbildung verhindert, diese andererseits aber so gering gehalten wird, dass das Material des Rohlings nicht durch Streckung verjüngt oder eingerissen wird. Hierzu ist eine Steuerung der Gegenlagerkraft notwendig, die bei dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik nicht durchgeführt werden kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Tiefziehwerkzeug der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass die Gegenlagerkraft, die während der Tiefziehbewegung gegen die Ziehglocke bzw. den Restflansch des Formlings wirkt, gezielter und effizienter gesteuert und dosiert werden kann, als es beim Stand der Technik der Fall ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Tiefziehwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Ziehglocke des Tiefziehwerkzeugs einen radial äußeren Teil und mindestens einen radial inneren Teil auf. Die Ziehglocke ist somit geteilt. Der radial innere Teil ist relativ zum äußeren Teil beweglich. Dies hat zur Folge, dass in einer Position der Ziehglocke, in welcher die Gegenlagerkraft des Faltenhalters als Klemmkraft gegen den radial äußeren Teil der Ziehglocke wirkt, der radial innere Teil dieser Gegenlagerkraft ausweichen kann und sich vom Faltenhalter in der Relativbewegung bezüglich des radial äußeren Teils entfernt. Dies kann durch Lösen einer Kopplung zwischen dem radial äußeren Teil und dem radial inneren Teil erfolgen, nachdem beide Teile zunächst streckenweise gemeinsam bewegt worden sind und nach Aufhebung dieser Kopplung der innere Teil gegenüber dem äußeren Teil frei beweglich ist. Denkbar ist jedoch auch eine geführte Bewegung des inneren Teils derart, dass dieser gesteuert bewegt werden kann, etwa durch einen dafür vorgesehenen Antrieb, um die Relativbewegung auszuführen.

Die Gegenlagerkraft wird also lediglich an einem Teil der Ziehglocke reduziert, nämlich am radial inneren Teil. Zur Reduzierung der Gegenlagerkraft ist somit kein oder nur ein sehr geringer Energieaufwand notwendig. Dieser Energieaufwand kann in jedem Fall geringer gehalten werden, als es beim Stand der Technik der Fall ist.

Zur Vermeidung der beim Stand der Technik auftretenden Probleme genügt es, während der Tiefziehbewegung die Klemmung des Restfiansches des Rohlings lediglich am radial inneren Bereich der Ziehglocke zu reduzieren. Diese Reduzierung kann an einem Punkt der Tiefziehbewegung erfolgen, an welchem der Rohling so weit abgestreckt ist, dass nur noch ein relativ schmaler Restfiansch zwischen dem inneren Teil der Ziehglocke und dem Faltenhalter einliegt. Hierdurch kann das gewünschte Ziel der Vermeidung von Lackhaaren mit relativ geringem Aufwand erreicht werden. Alternativ wird ein sehr tiefes Ziehen von Rohlingen mit oder ohne Restfiansch durch eine neue Dosierung der Klemmung am inneren Rand der Ziehglocke möglich.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Tiefziehwerkzeug Antriebsmittel für die Tiefziehbewegung auf, bei der die Ziehglocke und der Ziehkern aufeinander zu bewegt und ineinander eingeführt werden.

Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Tiefziehwerkzeug Kopplungsmittel, durch welche der äußere Teil und der innere Teil der Ziehglocke während der Tiefziehbewegung gekoppelt sind und welche dazu vorgesehen sind, diese Kopplung bei Erreichen eines vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung aufzuheben. Die Kopplungsmittel können also in diesem Fall dazu vorgesehen sein, während eines Abschnitts der Bewegungsbahn der Tiefziehbewegung den inneren Teil und den äußeren Teil der Ziehglocke derart miteinander zu koppeln, dass sie eine identische oder synchrone Bewegung ausführen. Nach Aufheben dieser Kopplung können der äußere Teil und der innere Teil relativ zueinander bewegt werden, derart, dass die oben beschriebene Aufhebung der Klemmung am inneren Teil der Ziehglocke möglich wird, oder der innere Teil ist frei und antriebslos beweglich, während die Relativbewegung zwischen dem äußeren Teil der Ziehglocke und dem Ziehkern fortgesetzt wird.

Weiter vorzugsweise umfassen die Kopplungsmittel Mittel zum formschlüssigen Eingriff des äußeren Teils und des inneren Teils der Ziehglocke ineinander. Diese Mittel können beispielsweise Mitnehmer oder Anschläge umfassen, die am äußeren Teil und am inneren Teil der Ziehglocke vorgesehen sind und während der Tiefziehbewegung ineinander greifen oder aneinander anschlagen, wobei dieser Eingriff oder Anschlag beim Erreichen des vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung aufgehoben wird, so dass die Entkopplung erreicht wird.

Weiter vorzugsweise umfassen die Kopplungsmittel Mittel zur Ausübung einer Haltekraft auf den inneren Teil der Ziehglocke zum Halten derselben in einer festen Position relativ zum äußeren Teil.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfassen diese Mittel zur Ausübung einer Haltekraft zumindest eine Feder, durch welche der innere Teil der Ziehglocke in eine feste Position relativ zum äußeren Teil gedrückt wird. Diese feste Position kann beispielsweise durch einen Anschlag am äußeren Teil definiert sein, gegen welchen der innere Teil durch die Feder gedrückt wird.

Vorzugsweise ist diese Feder eine mechanische Feder.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist diese Feder eine pneumatische Feder. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Tiefziehwerkzeug Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft auf den inneren Teil der Ziehglocke. Hierdurch ist es möglich, die Klemmkraft zwischen Faltenhalter und Ziehglocke an deren inneren Teil vollständig zu neutralisieren oder neu zu dosieren.

Vorzugsweise ist in diesem Fall die Feder eine Druckfeder, die zwischen dem inneren Teil der Ziehglocke und einem Gegenlager vorgespannt ist, und die Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft umfassen einen Antrieb zur Bewegung des Gegenlagers in einer Richtung zur Entspannung der Druckfeder. Hierdurch wird der von der Druckfeder auf den inneren Teil der Ziehglocke ausgeübte Druck reduziert. Die Druckfeder kann beispielsweise eine mechanische Druckfeder sein, wobei in diesem Fall das Gegenlager durch eine Federhalterung gebildet sein kann. Ferner ist es möglich, dass die Druckfeder nicht unmittelbar, sondern über Kopplungselemente auf den inneren Teil der Ziehglocke wirkt, so dass der Druck der Druckfeder über solche Elemente übertragen wird. Insbesondere kann die Druckfeder jedoch auch eine pneumatische Druckfeder sein, und das Gegenlager wird durch einen Kolben gebildet, der durch den Antrieb derart bewegt wird, dass die pneumatische Druckfeder entspannt wird. Der Kolben kann beispielsweise eine Druckkammer begrenzen, deren Volumen durch die Bewegung des Kolbens vergrößert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Feder eine Druckfeder, die zwischen dem äußeren Teil der Ziehglocke und einem Gegenlager vorgespannt ist, über welches der Federdruck auf den inneren Teil der Ziehglocke übertragbar ist. Auch in diesem Fall kann die Druckfeder wahlweise eine mechanische Feder oder eine pneumatische Feder sein. In letzterem Fall kann das Gegenlager wiederum durch einen Kolben der pneumatischen Feder gebildet werden, der unmittelbar oder indirekt auf den inneren Teil der Ziehglocke wirkt.

Vorzugsweise umfassen in diesem Fall die Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft einen Antrieb zur Bewegung des Gegenlagers in einer Richtung zur Spannung der Druckfeder. Im Fall einer mechanischen Feder kann der Antrieb beispielsweise eine Federhalterung bewegen, die das Gegenlager bildet und mit welcher ein Ende einer mechanischen Feder verbunden ist. Im Fall einer pneumatischen Feder kann der Antrieb beispielsweise einen Kolben, der das Gegenlager bildet, in einer Richtung zur Verkleinerung des Volumens einer Druckkammer bewegt werden, die ein pneumatisches Federkissen bildet, so dass die Spannung der pneumatischen Druckfeder erhöht wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft einen Anschlag, der dazu angeordnet ist, während der Tiefziehbewegung vom Gegenlager erfasst zu werden und bei dessen Berührung das Gegenlager in eine Richtung gedrückt wird, in welcher die Druckfeder entweder gespannt wird, wenn diese zwischen dem äußeren Teil der Ziehglocke und dem Gegenlager vorgespannt ist, oder entspannt wird, wenn diese zwischen dem inneren Teil der Ziehglocke und dem Gegenlager vorgespannt ist. Dieser Anschlag kann beispielsweise radial am Umfangsbereich des äußeren Teils der Ziehglocke angeordnet sein, so dass ein am Gegenlager angebrachter Mitnehmer den Anschlag während einer Bewegung der Ziehglocke erfasst. Möglich sind jedoch auch andere Anordnungen dieses Anschlags, etwa im Bereich radial innerhalb des äußeren Teils der Ziehglocke.

Weiter vorzugsweise umfasst die Feder ein pneumatisches Federkissen, mit einer ersten Druckkammer und Mitteln zur Übertragung des pneumatischen Drucks in der ersten Druckkammer auf den inneren Teil der Ziehglocke, wobei die Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft Mittel zur Steuerung des pneumatischen Drucks in der ersten Druckkammer umfassen.

Vorzugsweise umfassen in diesem Fall die Mittel zur Steuerung des pneumatischen Drucks in der ersten Druckkammer eine Entlüftungs Vorrichtung. Durch Entlüften der ersten Druckkammer nimmt der Federdruck auf den inneren Teil der Ziehglocke ab.

Weiter vorzugsweise umfassen die Mittel zur Steuerung des pneumatischen Drucks in der ersten Druckkammer einen Kolben, der die erste Druckkammer begrenzt und zur Veränderung des Volumens der ersten Druckkammer beweglich angeordnet ist. Wird der Kolben zur Vergrößerung des Volumens der ersten Druckkammer bewegt, wird der pneumatische Druck verringert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Tiefziehwerkzeug eine zweite Druckkammer, die von der ersten Druckkammer durch den Kolben getrennt ist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung umfassen die Kopplungsmittel einen Mitnehmer für den inneren Teil der Ziehglocke, der am äußeren Teil der Ziehglocke durch Magnetkraft in einer magnetischen Halterung mit umschaltbarer Polung gehalten wird, derart, dass er in einer ersten Schaltposition eine erste axiale Position einnimmt und in einer zweiten Schaltposition eine zweite axiale Position einnimmt, die gegenüber der ersten axialen Position linear versetzt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Kopplungsmittel einen Mitnehmer für den inneren Teil der Ziehglocke, der am äußeren Teil der Ziehglocke radial verschiebbar angeordnet ist und bis zum Erreichen des vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung durch eine relativ zur Ziehglocke stationär angeordnete oder mit dem Ziehkern mitbewegte Kurvenbahn in einer Eingriffsposition mit dem inneren Teil der Ziehglocke gehalten wird und beim Erreichen des vorbestimmten Punktes zu einer radialen Verschiebung freigegeben wird, durch welche der innere Teil der Ziehglocke aus dem Eingriff gelöst wird.

Weiter vorzugsweise umfasst die Ziehglocke einen ersten radial inneren Teil und einen zweiten radial inneren Teil, welcher erste innere Teil zwischen dem äußeren Teil und dem zweiten inneren Teil angeordnet ist, wobei das Tiefziehwerkzeug weitere Kopplungsmittel umfasst, durch welche der erste innere Teil und der zweite innere Teil während der Tiefziehbewegung gekoppelt sind und welche dazu vorgesehen sind, diese Kopplung bei Erreichen eines weiteren vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung aufzuheben. Hierdurch wird es beispielsweise möglich, die beiden radial inneren Teile und auch den äußeren Teil während der Tiefziehbewegung miteinander gekoppelt zu bewegen, an einem bestimmten Punkt der Tiefziehbewegung zunächst die Kopplung mit dem äußeren Teil aufzuheben, so dass lediglich die beiden radial inneren Teile noch gekoppelt sind, und zu einem späteren Zustand schließlich auch die Kopplung der beiden radial inneren Teile aufzuheben. Hierdurch wird eine weitere Möglichkeit zur abgestuften Steuerung der Klemmkraft auf verschiedene radiale Teile der Ziehglocke geschaffen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird nicht ausgeschlossen, dass auch weitere Teile der Ziehglocke vorhanden sind, also ein dritter radial innerer Teil usw., welche relativ zu den übrigen Teilen mit beweglich bzw. mit diesen bewegungskoppelbar sind. Vorzugsweise sind in diesem Fall die weiteren Kopplungsmittel dazu vorgesehen, die Kopplung des ersten inneren Teils und des zweiten inneren Teils nach Erreichen des vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung aufzuheben, in welchem der äußere Teil und der innere Teil der Ziehglocke entkoppelt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Tiefziehen von Rohlingen aus Blechmaterial zu Formlingen unter Verwendung eines Tiefziehwerkzeugs der erfindungsgemäßen Art, wie vorstehend beschrieben, umfassend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen der Ziehglocke und des Ziehkerns in einer Hubposition, in der zwischen der Unterseite der Ziehglocke und dem Ziehkern ein freier Zwischenraum verbleibt, wobei die Unterseiten des radial äußeren Teils und des radial inneren Teils der Ziehglocke im Wesentlichen bündig miteinander abschließen;

b) Positionieren eines Rohlings in dem freien Zwischenraum;

c) Durchführen einer Tiefziehbewegung, durch welche die Ziehglocke und der Ziehkern aufeinander zu bewegt werden, derart, dass der radial über den Ziehkern ragende Rand des Rohlings zwischen der Unterseite der Ziehglocke und dem Faltenhalter eingeklemmt wird und über den Ziehkern gezogen wird;

d) Fortsetzen der Tiefziehbewegung, bis die Außenkante des tiefgezogenen Rands der Rohlings zwischen der Unterseite des radial inneren Teils der Ziehglocke und dem Faltenhalter eingeklemmt ist;

e) Aufhebung der Kopplung zwischen dem radial äußeren Teil und des radial inneren Teil der Ziehglocke, wobei der radial innere Teil relativ zum radial äußeren Teil frei beweglich ist oder zu einer solchen Bewegung relativ zum äußeren Teil angetrieben wird;

f) Weitere Fortsetzung der Tiefziehbewegung mit Kontakt zwischen dem Faltenhalter und dem äußeren Teil der Ziehglocke.

Hierbei ist es möglich, dass in Schritt e) bzw. dem nachfolgenden Schritt f) die Aufhebung der Kopplung zwischen dem radial äußeren Teil und dem radial inneren Teil der Ziehglocke wieder revidiert wird, d.h. es findet eine erneute Kopplung der beiden Ziehglockenteile miteinander statt. Weiter vorzugsweise wird während Schritt f) der Ziehkern weiter in den radial inneren Teil der Ziehglocke eingeführt, derart, dass der Rohling weiter tiefgezogen und der Restflansch weiter verkleinert wird oder der tiefgezogene Rand des Rohlings vollständig abgestreckt wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. la und lb sind schematische Schnittansichten einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs;

Fig. 2a, 2b und 2c sind schematische Darstellungen der Kräfteverhältnisse an dem in

Fig. la und lb dargestellten Tiefziehwerkzeug;

Fig. 3a und 3b sind schematische Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 4a und 4b sind schematische Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 5a und 5b sind schematische Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 6a und 6b sind schematische Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 7a und 7b sind Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung; Fig. 8a und 8b sind verschiedene Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 9a und 9b sind verschiedene Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. 10a und 10b sind verschiedene Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung;

Fig. I Ia, I Ib und 11c sind verschiedene Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung

Fig. 12a, 12b und 12c sind verschiedene Schnittansichten einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs in verschiedenen Positionen der Tiefziehbewegung; und

Fig. 13 Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform

erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs.

Fig. la und lb zeigen eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 100 zum Tiefziehen von Rohlingen aus Blechmaterial zu Formlingen. Das Tiefziehwerkzeug 100 umfasst einen Ziehkern 102 und eine Ziehglocke 104, welche relativ zueinander linear beweglich sind. Während dieser linearen Bewegung lässt sich die Ziehglocke 104 auf den Ziehkern 102 zu bewegen, derart, dass die Ziehglocke 104 und der Ziehkern 102 ineinander eingeführt werden, so wie es in Fig. la und lb dargestellt ist. Bei der vorliegend dargestellten Ausführungsform ist der Ziehkern 102 stationär angeordnet, und die Ziehglocke 104 wird in einer linearen Absenkbewegung auf den Ziehkern 102 abgesenkt, bis sie den Ziehkern 102 zumindest teilweise umschließt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Ausführungsformen mit stationär gehaltenem Ziehkern 102 beschränkt. Vielmehr kann auch die Ziehglocke 104 stationär angeordnet sein, und der Ziehkern 102 wird in Richtung der Ziehglocke 104 angehoben. Ferner sind Ausführungsformen denkbar, bei welchen sich die Ziehglocke 104 unten befindet und der Ziehkern 102 darüber angeordnet ist. Überdies ist die vorstehend beschriebene Relativbewegung des Annäherns der Ziehglocke 104 und des Ziehkerns 102 reversibel, so dass diese wieder voneinander entfernt und getrennt werden können.

Die Bewegung der Ziehglocke 104 und des Ziehkerns 102 aufeinander zu und ineinander soll nachfolgend als Tiefziehbewegung bezeichnet werden. Sie dient dazu, aus dem Rohling 106 einen Formling tiefzuziehen. Der Rohling 106 wird zu diesem Zweck auf der Seite des Ziehkerns 102 angeordnet, die der Ziehglocke 104 zugewandt ist. Durch die Tiefziehbewegung wird der radial äußere Rand des Rohlings 106 vom unteren Randbereich 108 der Ziehglocke 104 erfasst und über die Ziehglocke 104 tiefgezogen. Hierbei ist es notwendig, den äußeren Rand des Rohlings 106 festzuklemmen. Dies geschieht durch einen Faltenhalter 110, der als Gegenlager für den unteren Randbereich 108 der Ziehglocke 104 unterhalb derselben angeordnet ist. Der Faltenhalter 110 wird durch einen Stift 112 nach oben in Richtung der Ziehglocke 104 gedrückt. Zu diesem Zweck wird der Stift 112 an seiner Unterseite mittels einer Feder 114 mit Druck beaufschlagt. Auf diese Weise wird der radial äußere Rand des Rohlings 106 zwischen dem Randbereich 108 der Ziehglocke 104 und der Oberseite des Faltenhalters 110 eingeklemmt.

Radial außerhalb des Faltenhalters 110 ist ferner ein Schnittring 116 angeordnet, auf dem ein radial äußerster Rand 118 des Rohlings 106 flach aufliegt. Beim Absenken der Ziehglocke 104 wird dieser äußerste Rand 118 von einem radial weiter innenliegenden Randbereich des Rohlings 106 abgeschert.

Die Ziehglocke 104 ist in den Fig. la und lb sowie auch in den folgenden Figuren im Längsschnitt dargestellt, wobei die Schnittebene in der Bewegungsachse der linearen Tiefziehbewegung liegt. Im horizontalen Querschnitt (senkrecht zur Zeichnungsebene) weist die Ziehglocke 104 einen Querschnitt auf, der innen an die gewünschte Form des Rohlings angepasst ist, z.B. kreisförmig, rechteckig oder oval, ebenso wie der Ziehkern 102. Ziehkern 102 und Ziehglocke 104 sind somit konzentrisch angeordnet. Der Faltenhalter 110 ist in der entsprechenden Form um den Ziehkern 102 herum angeordnet und umschließt diesen. Die Ziehglocke 104 weist einen oberen Teil 120 auf, dessen Oberseite hier durch einen flachen Deckenbereich 122 abgeschlossen ist, einen radial äußeren Teil 124, der unter dem oberen Teil 120 angeordnet ist und sich an diesen anschließt, und einen radial inneren Teil 126, der radial innerhalb des radial äußeren Teils 124 angeordnet ist. Der Einfachheit halber soll der radial äußere Teil 124 im Folgenden als äußerer Teil 124 der Ziehglocke 104 bezeichnet werden und entsprechend der radial innere Teil 126 als innerer Teil 126.

Der innere Teil 126 ist relativ zum äußeren Teil 124 beweglich. Bei der vorliegenden Ausführungsform lässt sich der innere Teil 126, der etwa zylindrisch ausgebildet ist, entlang seiner Zylinderachse gegenüber dem äußeren Teil 124 verschieben. In Fig. la nimmt der innere Teil 126 eine untere Anschlagsposition ein, in welcher ein ringförmiger Anschlag 128 an der radial äußeren Seite des inneren Teils 126 auf einem entsprechenden Anschlag 130 aufliegt, der durch eine innere Abstufung des äußeren Teils 124 gebildet wird. In dieser unteren Anschlagsposition schließen die Unterseiten des inneren Teils 126 und des äußeren Teils 124 miteinander ab.

Aus dieser Anschlagsposition in Fig. la lässt sich der innere Teil 126 nach oben in eine obere Anschlagsposition verschieben, in welcher der ringförmige Anschlag 128 an einem oberen Anschlag 132 am inneren unteren Rand des oberen Teils 120 verschieben lässt. Die Anschläge 130 und 132 begrenzen somit einen axialen Verschiebeweg des inneren Teils 126. In der in Fig. lb gezeigten oberen Anschlagsposition ist die Unterseite 134 des inneren Teils 126 gegenüber der Unterseite 136 des äußeren Teils 124 angehoben.

Die Anschläge 130 und 132 am äußeren Teil 124 und der ringförmige Anschlag 128 am inneren Teil 126 stellen Kopplungsmittel dar, durch welche der äußere Teil 124 und der innere Teil 126 der Ziehglocke 104 während eines Abschnitts der Tiefziehbewegung gekoppelt sind. Dies heißt im vorliegenden Fall, dass der äußere Teil 124 und der innere Teil 126 durch diese Kopplung einteilig miteinander verbunden sind und dieselbe Bewegung ausführen. Diese Tiefziehbewegung (bei der vorliegenden Ausführungsform der Ziehglocke 104 nach unten) geschieht gegen die Gegenlagerkraft des Faltenhalters 1 10 von unten, die durch die Feder 114 erzeugt wird. Die Kopplungsmittel umfassen ferner Mittel zur Ausübung einer Haltekraft auf den inneren Teil 126, durch welche dieser nach unten gegen den unteren Anschlag 130 des äußeren Teils 124 gedrückt wird. Diese Mittel zur Ausübung einer Haltekraft sind in den Fig. la und lb nicht dargestellt, werden jedoch später anhand weiterer Ausführungsformen erläutert. Insbesondere können diese Mittel eine weitere Feder umfassen, durch welche der innere Teil 126 nach unten gegen den Anschlag 130 des äußeren Teils 124 gedrückt wird.

An einem vorbestimmten Punkt der Tiefziehbewegung wird die Kopplung durch die Kopplungsmittel aufgehoben. Das bedeutet, dass der äußere Teil 124 und der innere Teil 126 nicht mehr gemeinsam bewegt werden, sondern der innere Teil 126 kann eine Relativbewegung zum äußeren Teil 124 durchführen. Dies ist insbesondere eine Bewegung nach oben, wie in Fig. lb dargestellt, durch welche der ringförmige Anschlag 128 des inneren Teils sich von dem Anschlag 130 des äußeren Teils 124 löst. Gleichzeitig wird die Unterseite 134 des inneren Teils 126 gegenüber der Unterseite 136 des äußeren Teils 124 angehoben. Dieses Lösen der Kopplung des inneren Teils 126 mit dem äußeren Teil 124 kann durch Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft auf den inneren Teil 126 bewirkt werden. Diese Mittel können einen Antrieb zu einer Bewegung des inneren Teils 126 relativ zum äußeren Teil 124 umfassen, bei der vorliegenden Ausführungsform nach oben, oder sie können bewirken, dass der innere Teil 126 gegenüber dem äußeren Teil 124 vollständig frei beweglich ist und somit einer von unten wirkenden Kraft axial nach oben ausweichen kann.

Bevorzugt wird die Kopplung zwischen dem inneren Teil 126 und dem äußeren Teil 124 an einem Punkt der Tiefziehbewegung aufgehoben, an welchem der Rohling 106 so weit tiefgezogen ist, dass lediglich ein Restflansch 138 zwischen der Unterseite 134 des inneren Teils 126 und dem Faltenhalter 110 einliegt. Bei Aufhebung der Kopplung kann somit die Unterseite 136 des äußeren Teils 124 unmittelbar auf den Faltenhalter 1 10 anschlagen und diesen gegen die Kraft der Feder 114 weiter nach unten drücken. Indessen wird aufgrund der Aufhebung der Kopplung die Klemmung zwischen der Unterseite 134 des inneren Teils 126 und dem Faltenhalter 110, durch welche der Restflansch 138 gehalten wird, entweder vollständig aufgehoben, oder deren Klemmkraft wird stark reduziert. Wird die Tiefziehbewegung dann fortgesetzt, kann der Restflansch 138 vollständig zwischen der Innenwand des äußeren Teils 126 und der zylindrischen Außenwand des Ziehkerns 102 abgestreckt werden, ohne dass sich am verbleibenden Restflansch 138 Lackhaare bilden.

Erfindungsgemäß muss somit lediglich die Haltekraft auf den inneren Teil 126 der Ziehglocke 104 reduziert werden, um der Gegenlagerkraft durch den Faltenhalter 110 auszuweichen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Tiefziehwerkzeugen, bei welchen die Gegenlagerkraft vollständig aufgehoben werden muss.

Die Kräfteverhältnisse sollen anhand der schematischen Diagramme in den Fig. 2a, 2b und 2c näher erläutert werden.

Diese Figuren enthalten jeweils eine vergrößerte Darstellung des Randbereichs 108 der Ziehglocke 104, einschließlich der Unterseiten 136, 134 des jeweils inneren Teils 126 und äußeren Teils 124 der Ziehglocke 104, des oberen Bereichs des Faltenhalters 110, und der oberen Teile des Ziehkerns 102 und des äußeren Schnittrings 116. Dargestellt ist ferner der Rohling 106 in verschiedenen Positionen während der Tiefziehbewegung.

In Fig. 2a ist der Restflansch 138 des Rohlings 106 zwischen den bündig miteinander abschließenden Unterseiten 134, 136 des inneren Teils 126 und des äußeren Teils 124 eingeklemmt. Die von oben durch den äußeren Teil 124 ausgeübte Kraft ist mit F2 bezeichnet, und die in der gleichen Richtung durch inneren Teil 126 ausgeübte Kraft mit F4. Von unten wirkt über den Faltenhalter 110 in dessen radial äußerem Teil, der dem äußeren Teil 124 der Ziehglocke 104 axial gegenüberliegt, die Gegenlagerkraft Fl, sowie gegebenenfalls eine dazu parallele zusätzliche Kraftkomponente Fla in einem Bereich, in welchem der Faltenhalter 110 einen axialen Druck auf den inneren Teil 126 ausüben kann. Zusätzlich wirkt nach oben eine Kraft F3v als vertikale Komponente einer Kraft F3, die durch die Gegenkraft des Materials des Rohlings 106 auf einen abgerundeten inneren Randbereich 140 des inneren Teils 126 wirkt. Fla kann sehr klein oder gleich Null werden, falls dieser abgerundete Randbereich 140 sich so weit radial nach außen zum äußeren Teil 124 erstreckt, dass keine Gegenlagerkraft mehr unmittelbar über den Faltenhalter 110 nach oben auf den inneren Teil 126 ausgeübt wird.

Somit ergibt sich:

F4 = F3v + Fla, wobei Fla = 0 sein kann. Die Haltekraft F4 auf den inneren Teil 126 muss somit aufgewendet werden, um die Klemmung am radial inneren Bereich der Ziehglocke 104 zu lösen. Sie ist wesentlich geringer als eine Gesamtkraft F5, die aufzuwenden wäre, um der vollständigen Gegenlagerkraft von unten entgegenzuwirken und welche gleichzusetzen ist mit

F5 = F1 + Fla, wobei Fla = 0 sein kann.

In Fig. 2b und 2c ist dargestellt, wie zur Aufhebung der Klemmung die Kraft F4 stark verringert oder vollständig eliminiert wird. Dies geschieht beim Tiefziehvorgang vorzugsweise in einer Situation, in welcher der Restflansch 138 so weit radial nach innen verkürzt ist, dass er nur noch zwischen dem radial inneren Teil 126 und der radial inneren Unterkante des Faltenhalters 110 einliegt. Hingegen schlägt der äußere Teil 124 unmittelbar auf der Oberseite des Faltenhalters 110 an, so dass der Faltenhalter 110 weiter nach unten gedrückt werden kann. Durch Verringerung oder Aufhebung der Kraft F4 durch den inneren Teil 126 wird der Restflansch 138 freigegeben und ist nicht mehr festgeklemmt. Wird aus der Position in Fig. 2b die Tiefziehbewegung bei erneuter Kopplung von innerem und äußeren Teil (Fig. 2c) weiter fortgesetzt, kann der Restflansch 138 vollständig abgestreckt werden. Die Bildung von Lackhaaren am Restflansch 138 wird vermieden.

Fig. 3a und 3b zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 200, bei welchem die Ziehglocke 204 ähnlich ausgebildet ist wie bei der vorhergehenden Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 100. Demnach umfasst die Ziehglocke 204 einen oberen Teil 220, einen sich axial darunter anschließenden äußeren Teil 224 und einen radial inneren Teil 226.

Fig. 3a zeigt eine Kopplungsposition, in welcher der innere Teil 226 mit dem äußeren Teil 224 gekoppelt ist, so dass diese gemeinsam mit dem oberen Teil 220 die Tiefziehbewegung der Ziehglocke 204 nach unten ausführen können. Diese Kopplungsmittel umfassen den ringförmigen Anschlag 228 an der radial äußeren Seite des inneren Teils 226 und einen stufenförmigen Anschlag 230 an der Innenseite des äußeren Teils, vergleichbar mit dem Anschlag 130 in Fig. la und Fig. Ib. Der Anschlag 228 des inneren Teils 226 wird nach unten gegen den Anschlag 230 des äußeren Teils 224 durch eine Druckfeder 250 gedrückt, die zwischen der Oberkante 252 des inneren Teils 226 und einer Federhalterung 254 einliegt. Die Oberkante 252 bildet einen ersten Anschlag 252 für die Druckfeder 250, während die Federhalterung 254 ein Gegenlager bildet. In der gekoppelten Stellung in Fig. 3a drückt die Druckfeder 250 den radial inneren Teil 126 nach unten, so dass der Anschlag 228 am Anschlag 230 anschlägt.

Zur Entkopplung des inneren Teils 226 und des äußeren Teils 224 wird das durch die Federhalterung gebildete Gegenlager 254 durch einen nicht näher dargestellten Antrieb nach oben bewegt, also vom ersten Anschlag 252 entfernt. Dies hat zur Folge, dass die Druckfeder 250 entspannt wird und die Druckkraft, die den inneren Teil 126 nach unten drückt, reduziert wird. Bei der hier dargestellten Ausführungsform wird die Federhalterung 254 durch den Antrieb so weit nach oben bewegt, dass der innere Teil 226 mit seinem Anschlag 228 an einem oberen Anschlag 232 an der unteren Innenkante des oberen Teils 220 anschlägt. Durch den Antrieb zur Bewegung der Federhalterung 254 nach oben wird somit die Haltekraft, die den inneren Teil 226 in eine feste Position relativ zum äußeren Teil 224 drückt, aufgehoben. In der Position in Fig. 3b findet eine erneute Kopplung zwischen dem inneren Teil 226 und dem äußeren Teil 224 statt, mit welcher die Tiefziehbewegung fortgesetzt werden kann.

Die Anordnung der Druckfeder 250 und der Federhalterung 254 als Mittel zum Halten des inneren Teils 226 in der Kopplungsposition sowie eines Antriebs zum Anheben der Federhalterung 254, um die Haltekraft aufzuheben oder zu verringern, ist mit der Ausführungsform in des Tiefziehwerkzeugs 100 in den Fig. la und lb kombinierbar. Ferner kann diese Ausführungsform auch mit einer pneumatischen Druckfeder betrieben werden, welche die hier dargestellte mechanische Druckfeder 250 ersetzt. Die Federhalterung 254 wird in diesem Fall durch einen Kolben ersetzt, der das Volumen der pneumatischen Druckfeder begrenzt. Der Kolben wirkt also hier als Gegenlager der pneumatischen Druckfeder. Wird der Kolben durch den Antrieb angehoben, wird die pneumatische Druckfeder entspannt.

Eine alternative Ausführungsform eines Tiefziehwerkzeugs 300, das mit Mitteln zum Halten des inneren Teils 226 in der Kopplungsposition und mit Mitteln zum Aufheben oder Reduzieren der Haltekraft ausgestattet ist, ist in Fig. 4a und 4b dargestellt. Die Ausbildung der einzelnen Teile der Ziehglocke einschließlich ihres oberen Teils 320, des darunter befindlichen radial äußeren Teils 324 und des radial inneren Teils 326 entspricht der Ziehglocke 204 in Fig. 3a und 3b, ebenso wie der ringförmige äußere Anschlag 328, der stufenförmige Anschlag 330 am äußeren Teil 324 und der Anschlag 332 am oberen Teil 320, zwischen denen der Anschlag 328 aufwärts und abwärts beweglich ist.

Innerhalb des oberen Teils 320 liegt eine Druckfeder 350 zwischen dem flachen Deckenbereich 322, der die Ziehglocke 304 nach oben hin abschließt, und einer darunter angeordneten Federhalterung 354 ein. Diese Federhalterung 354 liegt hier unmittelbar (alternativ auch mittelbar) auf der Oberkante des inneren Teils 326 auf und bildet ein Gegenlager für die Druckfeder 350. Diese Oberkante bildet einen dritten Anschlag 352, über welche der Druck der Druckfeder 350 über die Federhalterung 354 auf den inneren Teil 326 übertragbar ist und somit eine Kraft zum Halten des inneren Teils 326 in der Kopplungsposition ausübt. Der Deckenbereich 322 bildet hingegen einen zweiten Anschlag 356 für die Druckfeder 350, der mit dem äußeren Teil 324 bewegungsgekoppelt ist.

In Fig. 4a befindet sich die Federhaltung 354 in einer unteren Position, in der der innere Teil 326 mit dem äußeren Teil 324 gekoppelt ist, da der ringförmige Anschlag 328 an dem Anschlag 330 anliegt. Diese Kopplung kann aufgehoben werden, indem ein nicht näher dargestellter Antrieb die Federhalterung 354 nach oben bewegt und die Druckfeder 350 komprimiert. In der Position in Fig. 4b wird eine erneute Kopplung zwischen dem inneren Teil 326 und dem äußeren Teil 324 durch Anschlagen des Anschlags 328 am Anschlag 332 erreicht. Zwischen diesen Positionen sind der innere Teil 326 und der äußere Teil 324 voneinander entkoppelt.

Die Mittel zum Aufheben oder Reduzieren der Haltekraft der Druckfeder 350 umfassen hier also den Antrieb, der die Federhalterung 354 nach oben bewegt und den inneren Teil 326 vom Druck der Druckfeder 350 entlastet. Analog zu der vorhergehenden Ausführungsform in den Fig. 3a und 3b kann auch hier anstelle einer mechanischen Druckfeder 350 eine pneumatische Druckfeder verwendet werden, wobei die Federhalterung 354 durch einen Kolben als Gegenlager zu ersetzen ist. Der Kolben übt einen Druck auf den inneren Teil 326 aus. Wird der Kolben durch einen Antrieb angehoben, wird das Volumen in der Druckkammer der pneumatischen Druckfeder komprimiert und die pneumatische Druckfeder gespannt, während der innere Teil 326 entlastet wird. Fig. 5a und 5b zeigen eine weitere Ausführungsform eines Tiefziehwerkzeugs 400, mit einer Tiefziehglocke 402, die einen oberen Teil 404, einen unteren radial äußeren Teil 424 und einen radial inneren Teil 426 umfasst. Ein ringförmiger äußerer Anschlag 428 am inneren Teil 426 liegt zwischen einem unteren Anschlag 430 an der Innenseite des äußeren Teils 424 an, entsprechend dem Anschlag 330 der vorhergehenden Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 300, und ein oberer Anschlag 432 ist entsprechend der Position des Anschlags 332 am radial inneren unteren Rand des oberen Teils 420 angeordnet. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 300 ist eine Druckfeder 450 zwischen einem zweiten Anschlag 456 an der Unterseite des flachen Deckenbereichs 422 und einer Federhalterung 454 angeordnet, die auf einem dritten Anschlag 452 aufliegt, der durch die Oberkante des inneren Teils 426 gebildet wird. Die Federhalterung 454 wird somit durch die Druckfeder 450 nach unten auf den radial inneren Teil 426 gedrückt, so dass eine Haltekraft auf den inneren Teil 426 zum Halten desselben in einer festen Position relativ zum äußeren Teil 424 ausgeübt wird, in der der Anschlag 428 gegen den Anschlag 430 gehalten wird. Analog zu der vorhergehenden Ausführungsform in Fig. 4a und 4b bildet die Federhalterung 454 ein Gegenlager für die Druckfeder 450.

Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die Federhalterung 454 einen radial nach außen auskragenden Mitnehmer 458 auf, der sich durch die zylindrische Wand des oberen Teils 420 der Ziehglocke 404 erstreckt. Ein vierter Anschlag 460 ist statisch außerhalb der Ziehglocke 404 angeordnet, und zwar in einer Position in der Bewegungsbahn des Mitnehmers 458 während einer Abwärtsbewegung der Ziehglocke 404.

Während der Tiefziehbewegung erfasst der Mitnehmer 458 der Federhalterung 454 den vierten Anschlag 460. Hierdurch wird die Federhalterung 454 nach oben, also in Richtung des zweiten Anschlags 456 am Deckenbereich 422 gedrückt, so dass der innere Teil 426 von der Haltekraft entlastet wird. Diese Situation ist in Fig. 5b dargestellt. Hierdurch löst sich der Anschlag 428 vom Anschlag 430, so dass der innere Teil 426 freigegeben wird und dessen Kopplung mit dem äußeren Teil 424 aufgehoben wird. Analog zu Fig. 4a und 4b, kann die mechanische Druckfeder 450 durch eine pneumatische Druckfeder ersetzt werden, und als Gegenlager wirkt ein Kolben anstelle der Federhalterung 454, der wie die vorstehend beschriebene Federhalterung 454 mit einem Mitnehmer 458 ausgestattet ist. Ein Anheben des Kolbens bewirkt also auch hier eine Kompression der pneumatischen Druckfeder. Fig. 6a und 6b zeigen eine Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 500 mit einer Ziehglocke 504, deren Aufbau mit der Ziehglocke 404 des Tiefziehwerkzeugs 400 vergleichbar ist und demnach einen oberen Teil 502, einen darunter angeordneten radial äußeren Teil 524 und einen radial inneren Teil 526 umfasst. Die Anordnung des Anschlags 528 am radial inneren Teil 526 und der Anschläge 530 und 532 am radial äußeren Teil zur Begrenzung der Bewegung des Anschlags 528 entsprechen der Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 400. Übereinstimmend ist ebenfalls die Anordnung einer Federhalterung 554 als Gegenlager, die durch eine darüber angeordnete Druckfeder 550, die sich nach oben gegen einen zweiten Anschlag 556 am Deckenbereich 522 des oberen Teils 520 abstützt, nach unten gegen die Oberkante des inneren Teils 526 gedrückt wird, die einen dritten Anschlag 552 bildet. Die Federhalterung 554 weist auch hier einen durch die zylindrische Außenwand des oberen Teils 520 auskragenden Mitnehmer 558 auf, der während der Tiefziehbewegung an einem vierten Anschlag 560 anschlägt.

Der vierte Anschlag 560 ist bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch nicht statisch, sondern auf einem vertikal beweglichen Abstreifer 564 angeordnet und über eine weitere Druckfeder 562 mit einem radial nach außen auskragenden Bereich des oberen Teils 520 der Ziehglocke 504 verbunden. In der in Fig. 6a gezeigten Kopplungsposition des inneren Teils 526 am äußeren Teil 524 weist der Mitnehmer 558 einen Abstand vom vierten Anschlag 560 auf, der durch die Druckfeder 562 aufrechterhalten wird.

Fig. 6a zeigt eine Position der Tiefziehbewegung, in welcher der Abstreifer 564 bereits an einem Anschlag anstößt und nicht mehr weiterbewegt werden kann. Durch die weitere axiale Tiefziehbewegung der Ziehglocke 504 bewegt sich diese relativ zum Abstreifer 564 nach unten, und der Mitnehmer 558 der Federhalterung 554 erfasst den vierten Anschlag 560 und wird nach oben gedrückt, wie es in Fig. 6b gezeigt ist. Hierdurch wird die Kraft der Druckfeder 550 auf den inneren Teil 526 verringert oder aufgehoben, so dass die Haltekraft zum Halten des inneren Teils 526 in der Kopplungsposition am äußeren Teil 524 verringert oder aufgehoben wird.

Wie bei den vorgehenden Ausführungsformen, können auch bei der Ausführungsform in den Fig. 6a und 6b die Druckfeder 550 und auch die Druckfeder 562 wahlweise durch mechanische Federn oder pneumatische Federn gebildet werden. Die Federhalterung 554 wird in diesem Fall durch einen Kolben als Gegenlager ersetzt. Entsprechende Kolbenfiächen sind an den oberen und unteren Anschlagsfiächen der Druckfeder 562 vorzusehen, welche eine entsprechende Druckkammer begrenzen.

Fig. 7a und 7b zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 600 mit einem Abstreifer 664, dessen Oberkante einen vierten Anschlag 660 bildet, der mit dem vierten Anschlag 560 der vorhergehenden Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 500 vergleichbar ist, jedoch innerhalb der Ziehglocke 604 angeordnet ist. Die Ziehglocke 604 ist ähnlich aufgebaut wie die Ziehglocke 504 in den Fig. 6a und 6b und umfasst einen oberen Teil 620, einen darunter angeordneten äußeren Teil 624 und einen inneren Teil 626, der zwischen dem äußeren Teil 624 und dem Abstreifer 664 einliegt. Die Anordnung des äußeren Anschlags 628 am inneren Teil 626 entspricht derjenigen des Anschlags 528 in Fig. 6a und 6b, d.h. der Anschlag 628 ist zwischen oberen und unteren inneren Anschlägen 630 und 632 des äußeren Teils 624 angeordnet, so dass der innere Teil 626 zwischen den Anschlägen 630 und 632 aufwärts und abwärts beweglich ist.

Die Federhalterung 654 wird durch eine Druckfeder 650 nach unten auf die Oberkante des inneren Teils 626 gedrückt, so dass der innere Teil 626 in seiner Kopplungsposition am äußeren Teil 624 gehalten wird. Die Anordnung der Druckfeder 650 zwischen dem zweiten Anschlag 656 am Deckenbereich 622 des oberen Teils 620 und der Federhalterung 654 entspricht Fig. 5a und Fig. 5b, derart, dass die Federhalterung 654 auf die Oberkante des inneren Teils 626 als drittem Anschlag 652 gedrückt wird und somit eine Haltekraft nach unten zum Halten des inneren Teils 626 in der Kopplungsposition am äußeren Teil 624 ausgeübt wird, in der der Anschlag 628 am Anschlag 630 anliegt.

Während ein radial nach außen auskragender Teil 670 der Federhalterung 654 sich in eine Öffnung 672 innerhalb der zylindrischen Wand des oberen Teils 620 erstreckt und darin geführt ist, ragt ein radial nach innen auskragender Teil 674 der Federhalterung 654 über den vierten Anschlag 660 am Abstreifer 664. Eine Druckfeder 662 hält in der Position in Fig. 7a den vierten Anschlag 660 in einem Abstand von dem nach innen auskragenden Teil 674 der Federhalterung 654. Während der Tiefziehbewegung erreicht der Abstreifer 664 eine feste Anschlagsposition und nähert sich dem auskragenden Teil 674 der Federhalterung 654, worauf die Federhalterung 654 während der weiteren Tiefziehbewegung den vierten Anschlag 660 erfasst und nach oben, d.h. in Richtung des zweiten Anschlags 656 gedrückt wird. Hierdurch wird, ähnlich wie bei der Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 500 in Fig. 6a und 6b, die Kopplung zwischen dem inneren Teil 426 und dem äußeren Teil 624 aufgehoben. Der wesentliche Unterschied gegenüber dem Tiefziehwerkzeug 500 besteht darin, dass der am Abstreifer 664 angeordnete vierte Anschlag 660 hier nicht außerhalb, sondern innerhalb der Ziehglocke 604 angeordnet ist.

Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform können die Druckfedern 650 und 662 jeweils durch pneumatische Federn gebildet werden. Während in der oben beschriebenen Darstellung die Federhalterung 654 ein Gegenlager für die Druckfeder 650 bildet, kann dieses Gegenlager im Fall der Verwendung einer pneumatischen Feder durch einen Kolben gebildet werden, der anstelle der Federhalterung 654 eingesetzt wird.

Fig. 8a und 8b zeigen eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 700, dessen Ziehglocke 704 wiederum einen im Wesentlichen zylindrischen oberen Teil 770 mit einem den Innenraum der Ziehglocke 704 nach oben abschließenden Deckenbereich 722 aufweist, sowie einen unteren äußeren Teil 724 und einen inneren Teil 726, welche aufgebaut sind wie die äußeren und inneren Teile 624, 626 des Tiefziehwerkzeugs 600 in den Fig. 7a und 7b, einschließlich des äußeren Anschlags 728 am inneren Teil 726, der zwischen dem unteren Anschlag 730 am äußeren Teil 724 und einem darüber gelegenen weiteren Anschlag 732 am oberen Teil 720 beweglich ist. Auch bei der vorliegenden Ausführungsform wird der innere Teil 726 durch eine Haltekraft nach unten gegen den Anschlag 730 gedrückt, so dass der innere Teil 726 eine feste Kopplungsposition relativ zum äußeren Teil 724 während der Tiefziehbewegung einnehmen kann. Im vorliegenden Fall umfassen die Mittel zur Ausübung einer solchen Haltekraft eine pneumatische Feder 750, umfassend einen Kolben 752, der als Gegenlager innerhalb der Ziehglocke 704 zwischen der Oberkante 754 des inneren Teils 726 und dem Deckenbereich 722 aufwärts und abwärts beweglich ist. Zur zylindrischen inneren Wand des oberen Teils 720 hin ist der Kolben 752 durch einen O-Ring 756 abgedichtet.

Oberhalb des Kolbens 752 befindet sich innerhalb der Ziehglocke 704 ein Raum 758, der durch eine radiale Öffnung 760 in der zylindrischen Außenwand des oberen Teils 720 nach außen hin geöffnet ist und über ein Ventil (nicht dargestellt) mit Druckluft beaufschlagbar ist. Durch diese Druckluft wird der Kolben 752 nach unten unmittelbar oder mittelbar (also beispielsweise über ein hier nicht dargestelltes Kopplungselement) gegen die Oberkante 754 des inneren Teils 726 getrieben.

Über das Ventil lässt sich der Innenraum 758 einerseits mit Druck beaufschlagen, jedoch andererseits entlüften, um die Haltekraft auf den inneren Teil 726 gegen den Anschlag 730 zu verringern oder aufzuheben. Das Ventil stellt hier also ein Mittel zur Aufhebung oder Verringerung der Haltekraft, durch welche äußeren und inneren Teile 624, 626 in ihrer Kopplungsposition gehalten werden.

Das Tiefziehwerkzeug 800 in Fig. 8b umfasst ebenfalls ein pneumatisches Federkissen 850 mit einem Kolben 852, der wie der Kolben 752 in Fig. 8a aufgebaut und als Gegenlager angeordnet ist, wobei auch hier der Raum 858 zwischen der Oberseite des Kolbens 852 und dem Deckenbereich 822 des oberen Teils 820 durch eine radiale Öffnung 860 mit Druck beaufschlagbar oder entlüftbar ist. Die Anordnung des inneren Teils 824 und des äußeren Teils 826 entspricht derjenigen des inneren Teils 724 und des äußeren Teils 726 in Fig. 8a.

Abweichend von der vorhergehenden Ausführungsform aus Fig. 8a wirkt der Kolben jedoch auf einen Stift 864, der sich vertikal nach unten durch eine Öffnung 866 in einem Boden 867 des oberen Teils 820 der Ziehglocke 804 erstreckt. Der Stift 864 drückt wiederum die Oberkante 854 des inneren Teils 826 der Ziehglocke 804 nach unten, so dass ein radial äußerer Anschlag 828 am inneren Teil 826 an einen Anschlag 830 an der Innenseite des äußeren Teils 824 anschlägt. Ein oberer Anschlag 832 an der inneren unteren Kante des oberen Teils 820 begrenzt die Bewegung des Anschlags 828 nach oben.

Fig. 8b zeigt eine Schnittansicht, in der nur ein einziger Stift 864 zu sehen ist. Vorzugsweise können entlang der ringförmigen Oberkante 854 mehrere Stifte angeordnet werden.

Ein Unterschied gegenüber dem Tiefziehwerkzeug 700 in Fig. 8a besteht darin, dass der Kolben 852 nicht unmittelbar auf den inneren Teil 826 wirkt und diesen nach unten drückt, wie es in Fig. 8a der Fall ist, so dass die Haltekraft über den Stift 864 ausgeübt wird.

Fig. 9a und 9b zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 900 mit einer Ziehglocke 904, die wie die Ziehglocke 804 einen oberen Teil 920, einen darunter angeordneten äußeren Teil 924 und einen inneren Teil 926 aufweist, der gegenüber dem äußeren Teil 924 axial verschiebbar angeordnet ist. In bereits beschriebener Weise ist der innere Teil 926 über einen radial äußeren Anschlag 928 mit dem äußeren Teil 924 koppelbar, der einen inneren Anschlag 930 aufweist, an welchem der Anschlag 928 anschlagen kann.

Zur Ausübung einer Haltekraft, die den inneren Teil 926 nach unten gegen den Anschlag 930 des äußeren Teils 924 drückt, dient im vorliegenden Fall ein Mitnehmer 950, der innerhalb einer Öffnung 952 in der zylindrischen Außenwand des oberen Teils 920 vertikal verschiebbar gehalten ist. Der Mitnehmer 950 liegt mit seinem inneren Ende an der Oberkante 954 des inneren Teils 926 auf, so dass in einer unteren Position des Mitnehmers der innere Teil 926 in der Kopplungsposition mit dem äußeren Teil 924 gehalten wird, in der die Anschläge 928 und 930 aufeinander liegen.

In dieser Position, die in Fig. 9a dargestellt ist, wird der Mitnehmer 950 durch Magnetkraft gehalten. Die Öffnung 952 ist nämlich als elektromagnetische Halterung mit umschaltbarer Polung ausgebildet. Die Position in Fig. 9a entspricht einer ersten Schaltposition, in der Mitnehmer 950 magnetisch von der Unterseite 956 der Öffnung 952 angezogen wird. Durch Umschalten der Schaltposition wird der Mitnehmer 950 von diesem unteren Ende 956 abgestoßen und bewegt sich in Richtung des oberen Endes 958, wie in Fig. 9b dargestellt. Hierdurch wird die Haltekraft aufgehoben, die den inneren Teil 926 nach unten gegen den Anschlag 930 drückt. Der innere Teil 926 wird dann vom äußeren Teil 924 entkoppelt und kann sich nach oben bewegen. In der Position in Fig. 9a wird der Mitnehmer 950 vom oberen Ende 958 der magnetischen Halterung angezogen und nimmt eine zweite axiale Position ein, die gegenüber der ersten axialen Position in Fig. 9a linear nach oben versetzt ist. Entsprechend liegt der innere Teil 926 an einem oberen Anschlag 932 an der inneren Unterkante des oberen Teils 920 der Ziehglocke 904 an.

Der Mitnehmer 950 stellt somit eine Ausführungsform des Kopplungsmittels dar, durch welches der innere Teil 926 mit dem äußeren Teil 924 der Ziehglocke 904 koppelbar ist. Die Umschaltung der Polung der magnetischen Halterung von der ersten Schaltposition in Fig. 9a in die zweite Schaltposition in Fig. 9b kann beim Erreichen des vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung stattfinden, in welchem der innere Teil 926 freigegeben werden soll. Fig. 10a und 10b zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 1000 mit einer Ziehglocke 1004, die wie die vorhergehenden Ausführungsformen einen im Wesentlichen zylindrischen oberen Teil 1020, einen darunter angeordneten radial äußeren Teil 1024 und einen radial inneren Teil 1026 aufweist. Der innere Teil 1026 ist gegenüber dem äußeren Teil 1024 axial verschiebbar, wobei ein äußerer Anschlag 1028 am radial inneren Teil 1026 dazu vorgesehen ist, an einem inneren Anschlag 1030 des radial äußeren Teils 1024 anzuschlagen, so dass der äußere Teil 1024 und der innere Teil 1026 miteinander gekoppelt werden, wie es in Fig. 10a dargestellt ist.

In dieser Kopplungsposition wird der innere Teil 1026 durch einen Mitnehmer 1050 gehalten, der sich radial durch eine Öffnung 1052 in der zylindrischen Wand des oberen Teils 1020 erstreckt und nach außen und innen radial verschiebbar ist. Eine abgeschrägte Anschlagsfläche 1054 am radial inneren Ende des Mitnehmers 1050 liegt auf einer entsprechenden oberen Anschlagsfläche 1056 des inneren Teils 1026 auf. Befindet sich der Mitnehmer 1050 in der nach innen geschobenen Position in Fig. 10a, drückt seine abgeschrägte Anschlagsfläche 1054 den inneren Teil 1026 nach unten und somit den Anschlag 1028 gegen den Anschlag 1030, so dass die Kopplung zwischen dem inneren Teil 1026 und dem äußeren Teil 1024 erreicht wird.

In dieser Position wird der Mitnehmer 1050 durch eine Kurvenbahn 1058 gehalten, die stationär außerhalb der Ziehglocke 1004 angeordnet ist. Während der Tiefziehbewegung bewegt sich die Ziehglocke 1004 entlang dieser Kurvenbahn 1058, derart, dass der Mitnehmer 1050 durch eine zur Ziehglocke 1004 weisende Innenfläche 1060 der Kurvenbahn 1058 radial nach innen gedrückt wird. Das radial äußere Ende 1062 des Mitnehmers 1050 gleitet dann auf dieser Innenfläche 1060 der Kurvenbahn 1058.

An einem vorbestimmten Punkt der Tiefziehbewegung erreicht das äußere Ende 1062 des Mitnehmers 1050 ein unteres Ende 1064 dieser Fläche 1060 und wird zu einer Bewegung nach außen freigegeben, wie es in Fig. 10b dargestellt ist. Durch die dort gezeigte Verschiebung des Mitnehmers 1050 nach außen wird dessen Anschlagsfläche 1054 ebenfalls nach außen bewegt und gibt den inneren Teil 1026 zu einer Aufwärtsbewegung frei, so dass die Kopplung zwischen dem inneren Teil 1026 und dem äußeren Teil 1024 aufgehoben wird. Der innere Teil 1026 kann sich dann bis zu einem oberen inneren Anschlag 1032 an der unteren Innenkante des oberen Teils 1020 der Ziehglocke 1004 bewegen, so dass eine erneute Kopplung des inneren Teils 1026 mit dem äußeren Teil 1024 in einer Position erreicht wird, in der der innere Teil 1026 relativ zum äußeren Teil 1024 nach oben verschoben ist.

Fig. I Ia, I Ib und 11c zeigen eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 1100, bei welchem die Ziehglocke 1104 außer dem oberen Teil 1120 und dem darunter angeordneten äußeren Teil 1124 einen ersten radial inneren Teil 1126 und einen zweiten radial inneren Teil 1128 aufweist, wobei der erste innere Teil 1126 zwischen dem äußeren Teil 1124 und dem zweiten inneren Teil 1128 angeordnet ist. Die Anordnung des ersten inneren Teils 1126 relativ zum äußeren Teil 1124 entspricht derjenigen des äußeren Teils 224 und des inneren Teils 226 des Tiefziehwerkzeugs 200 in Fig. 3a und 3b, ebenfalls hinsichtlich der Mittel zur Ausübung einer Haltekraft auf den ersten inneren Teil 1126 zum Halten desselben in einer festen Kopplungsposition relativ zum äußeren Teil 1124. Ein radial äußerer Anschlag 1130 am ersten inneren Teil 1126 liegt zwischen einem inneren unteren Anschlag 1132 und einem oberen Anschlag 1134 am oberen Teil 1120 der Ziehglocke 1104 linear verschiebbar ein. Der Anschlag 1130 wird nach unten gegen den Anschlag 1132 durch eine Druckfeder 1150 gedrückt, die zwischen einem ersten Anschlag 1152, der durch den oberen Rand des ersten inneren Teils 1126 gebildet wird, und einer Federhalterung 1154 vorgespannt ist. Die Wirkung der Druckfeder 1150 und der Federhalterung 1154 ist die gleiche wie diejenige der Druckfeder 250 in der Federhalterung 254 des Tiefziehwerkzeugs 200, d.h., die Federhalterung 1154 lässt sich als Gegenlager der Druckfeder 1250 aufwärts bewegen, um die Haltekraft auf den ersten inneren Teil 1126 zu verringern oder aufzuheben.

Der zweite innere Teil 1128 ist mit dem ersten inneren Teil 1126 durch einen Mitnehmer 1156 gekoppelt, der in dem ersten inneren Teil 1126 radial verschiebbar zwischen einer nach innen geschobenen Position, wie in Fig. I Ia dargestellt ist, und einer nach außen geschobenen Position (Fig. 11c) verschiebbar ist. In der nach innen geschobenen Position bildet der Mitnehmer 1156 an seiner Unterseite einen Anschlag für den zweiten inneren Teil 1128, so dass dieser von unten an dem Mitnehmer 1156 anschlägt und selbst nicht weiter relativ zum ersten inneren Teil 1126 nach oben verschoben werden kann. Der erste innere Teil 1126 und der zweite innere Teil 1128 sind somit miteinander gekoppelt. Durch die Druckfeder 1150 werden somit der erste innere Teil 1126 und der zweite innere Teil 1128 als Einheit nach unten in die durch den Anschlag 1132 definierte Kopplungsposition geschoben und hierin gehalten. Bei Erreichen eines vorbestimmten Punktes der Tiefziehbewegung lässt sich zunächst die Kopplung zwischen dem ersten inneren Teil 1 126 und dem äußeren Teil 1124 aufheben, indem der Antrieb die Federhalterung 1154 nach oben bewegt. Diese Situation ist in Fig. 1 lb dargestellt. Die Position des Mitnehmers 1156 bleibt unverändert, so dass die Kopplung des ersten inneren Teils 1126 und des zweiten inneren Teils 1128 und deren relative Position zueinander erhalten bleibt.

An einem weiteren späteren Punkt der Tiefziehbewegung kann dann die Kopplung zwischen dem ersten inneren Teil 1126 und dem zweiten inneren Teil 1128 aufgehoben werden, indem der Mitnehmer 1156 nach außen, also in den ersten inneren Teil 1126 hineingeschoben wird. Hierdurch lässt sich der zweite innere Teil 1128 nach oben verschieben. Gegebenenfalls wird hierdurch eine weitere Anschlagsposition 1157 in Form einer inneren Abstufung am inneren oberen Rand des zweiten inneren Teils 1128 und somit eine Kopplung des ersten inneren Teils 1 126 und des zweiten inneren Teils 1128 in einer weiteren Kopplungsposition erreicht, in welcher der zweite innere Teil 1128 gegenüber dem ersten inneren Teil 1126 angehoben ist.

Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen, insbesondere wie in der Anordnung der Ausführungsform in Fig. 3a und 3b, kann auch hier die Druckfeder 1150 durch eine pneumatische Feder oder dergleichen ersetzt werden. Während in der oben beschriebenen Anordnung mit einer mechanischen Druckfeder die Federhalterung 1154 das Gegenlager für die Druckfeder bildet, kann bei Verwendung einer pneumatischen Druckfeder die Federhalterung 1154 durch einen Kolben als Gegenlager ersetzt werden, durch dessen Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Druck der Druckfeder 1150 verändert werden kann.

Fig. 12a, 12b und 12c zeigen eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs mit einer Ziehglocke 1204, die einen äußeren Teil 1224, einen ersten inneren Teil 1226 und einen zweiten inneren Teil 1228 aufweist. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen, ist der erste innere Teil 1226 gegenüber dem äußeren Teil 1224 aufwärts und abwärts beweglich, wobei diese beiden Teile 1224 und 1226 miteinander bis zu einem vorbestimmten Punkt der Tiefziehbewegung miteinander koppelbar sind. Zwischen dem oberen Rand 1252 des ersten inneren Teils 1226 und einer darüber angeordneten Federhalterung 1254 ist eine Druckfeder 1250 angeordnet, und zwischen der Federhalterung 1254 und einem darüber angeordneten Deckenbereich 1222 der Ziehglocke 1204 ist eine weitere Druckfeder 1256 angeordnet. Die Federhalterung 1254 lässt sich also gegen den Druck der Druckfeder 1256 nach oben anheben, wodurch der Druck der Druckfeder 1250 auf den darunter gelegenen ersten inneren Teil 1226 verringert wird.

Der zweite innere Teil 1228 ist mit dem ersten inneren Teil 1226 über einen Anschlagsring 1231 gekoppelt. Im Einzelnen weist der zweite innere Teil 1228 eine innere Abstufung auf, die einen unteren Anschlag 1230 bildet, auf welcher die Unterseite des Anschlagsrings 1231 in der Position in Fig. 12a aufliegt. Am unteren Ende des Anschlagsrings 1231 ist ferner eine radial äußere Abstufung 1232 vorgesehen, an welcher eine radial nach innen weisende Abstufung 1234 des ersten inneren Teils 1226 aufliegt. Der zweite innere Teil 1228 kann somit lediglich so weit nach oben geschoben werden, bis sein Anschlag 1230 an der Unterseite des Anschlagsrings 1231 und dessen Abstufung 1232 wiederum an dem Anschlag 1234 des ersten inneren Teils anschlägt. Ein Verschiebeweg des zweiten inneren Teils 1228 gegenüber dem ersten inneren Teil 1226 wird somit nach oben begrenzt.

In dieser Kopplungsposition des zweiten inneren Teils 1228 mit dem ersten inneren Teil 1226 schließen deren Unterseiten 1236 und 1240 bündig miteinander ab. In der Position in Fig. 12a schließen diese ferner bündig mit der Unterseite 1242 des äußeren Teils 1224 ab. Hierdurch wird eine einheitliche Unterseite der Ziehglocke 1204 gebildet, die den Restflansch 1244 des Rohlings 1246 nach unten gegen den Faltenhalter 1248 drückt.

In Fig. 12b ist die Tiefziehbewegung weiter fortgeschritten, und der Restflansch 1244 befindet sich lediglich zwischen dem ersten inneren Teil 1226 und dem zweiten inneren Teil 1228, während die Unterseite 1242 des äußeren Teils 1224 unmittelbar auf den Faltenhalter 1248 drückt. An diesem Punkt der Ziehbewegung kann die Kopplung des ersten inneren Teils 1226 mit dem äußeren Teil 1224 aufgehoben werden, indem der Federhalter 1254 gegen den Druck der Druckfeder 1256 angehoben wird. Sobald dabei die Kraft der Druckfeder 1250 die Gegenhaltekraft des Faltenhalters 1248 unterschreitet (siehe Fig. 2b; F4 < Fl + Fla), schlägt der Faltenhalter 1248 am äußeren Teil 1224 an. In dieser Position findet eine erneute Kopplung zwischen dem ersten inneren Teil 1226 und dem äußeren Teil 1224 statt, und zwar in einer um die Materialdicke des Restflansches 1244 axial versetzten Position. Die Klemmung des Restfiansches 1244 erfolgt nun mit neu dosierter, reduzierter Klemmkraft durch die gelängte Druckfeder 1250. Diese neue Klemmkraft kann sich über die Abstufung 1234 und den Anschlag 1232 auf den zweiten inneren Teil 1228 übertragen. D.h., dass der erste innere Teil 1226 und der zweite innere Teil 1228 nach der Aufhebung und Wiederherstellung der Kopplung zwischen dem ersten inneren Teil 1226 und dem äußeren Teil 1224 immer noch relativ zueinander gekoppelt sind, in der ihre Unterseiten 1236 und 1240 noch immer bündig miteinander abschließen.

Bis zu diesem Punkt wurde die Tiefziehbewegung ähnlich zur Ausführungsform aus Fig. 3b durchgeführt: Die Druckfeder 1250 (250 in Fig. 3b) wurde gelängt, eine Entkopplung des inneren Teils 1226 (226 in Fig. 3b) ist erfolgt und ebenso eine erneute Kopplung des inneren Teils 1226 (226 in Fig. 3b) in axial versetzter Position, allerdings hier in Fig. 12b kraftschlüssig durch das Andrücken auf den Restflansch 1244 und nicht formschlüssig wie in Fig. 3b durch den Anschlag 232. Fig. 12a und 12b zeigen somit einen Tiefziehvorgang von Rohlingen mit Restfiansch, wobei die anfängliche Klemmkraft auf den Restfiansch 1244 durch Entkopplung und erneute Einkopplung eines inneren Ziehglockenteils reduziert und für den kleiner gewordenen Restfiansch neu dosiert werden konnte.

Fig. 12c zeigt, wie diese Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs zur Vermeidung von Lackhaaren eingesetzt werden kann, wenn der Restflansch 1244 vollständig abgestreckt werden soll, ähnlich dem in Fig. 4b vorgestellten Prinzip. Sobald im weiteren Verlauf der Tiefziehbewegung der Restfiansch 1244 soweit verkleinert wurde, dass er nur noch mit der Unterseite des zweiten inneren Teils 1240 in Kontakt ist, wird der erste innere Teil 1226 der Ziehglocke entkoppelt, um die Klemmkraft aufzuheben, und der zweite innere Teil 1228 wird mit dem äußeren Teil der Ziehglocke 1224 neu gekoppelt, um den Restfiansch vollständig ohne Lackhaarbildung abzustrecken.

Entkopplung:

Da die Federhalterung 1254 durch Erreichen eines stationären Anschlags in der Position in Fig. 12b während der weiteren Tiefziehbewegung zu der Position in Fig. 12c stationär gehalten wird, greift ein Anschlag 1272 am oberen Ende des Anschlagrings 1231 an einem radial inneren Anschlag 1274 am Federelement 1254 an und bleibt ebenfalls während der weiteren Tiefziehbewegung ortsfest. Hierdurch wird erreicht, dass die radial äußere Abstufung 1232 des Anschlagrings 1231 an dem radial inneren Anschlag 1234 des ersten inneren Teils 1226 anschlägt, wodurch auch der erste innere Teil 1226 ortsfest bleibt. Der Anschlagring 1231 , auf den mittelbar die Druckfeder 1250 wirkt, ähnelt in seiner Funktion und Bewegung dabei der Federhalterung 354 in Fig. 4a und 4b. Die Haltekraft auf den zweiten inneren Ziehglockenteil 1228 wird durch den Kontakt des Federelements 1254 mit dem Anschlagring 1231 aufgehoben.

Erneute Kopplung:

Die über den Restflansch 1244 und dessen inneren Ziehradius am Ziehkern 1202 wirkende Gegenkraft hält den zweiten inneren Teil 1228 der Ziehglocke ebenfalls wie den ersten inneren Teil 1226 ortsfest, bis bei fortschreitender Tiefziehbewegung der zweite innere Teil 1228 über einen Anschlag 1270 an seinem oberen Ende erneut mit dem äußeren Teil 1224 bzw. dessen Deckenbereich 1222 gekoppelt.

Eine weitere Fortsetzung der Tiefziehbewegung aus der Situation in Fig. 12c bewirkt ein vollständiges Abstrecken des Restflansches 1244 über den Ziehkern 1202 nach unten.

In der Ausführungsform in Fig. 12a, 12b und 12c ist jede einzelne der Druckfedern 1250 und 1256, die zu beiden Seiten der Federhalterung 1254 als Gegenlager für die jeweiligen Federn angeordnet sind, durch eine pneumatische Druckfeder ersetzbar. Insbesondere kann die Federhalterung 1254 in diesem Fall durch einen Kolben ersetzt werden, der die jeweiligen Druckkammern der pneumatischen Druckfedern 1250 und 1256 voneinander trennt und aufwärts und abwärts beweglich ist.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs 1300, das ähnlich dem Tiefziehwerkzeug 800 in Fig. 8b aufgebaut ist, jedoch eine Erweiterung desselben umfasst. Im Einzelnen umfasst auch das Tiefziehwerkzeug 1300 eine Ziehglocke 1304 mit einem oberen Teil 1320, einem darunter angeordneten äußeren Teil 1324 und einem inneren Teil 1326. Der äußere Teil 1324 und der innere Teil 1326 der Ziehglocke 1304 sind aufgebaut wie jeweils der äußere Teil 824 und der innere Teil 826 des Tiefziehwerkzeugs 800, einschließlich des äußeren Anschlags 1328 am inneren Teil 1326, der dem Anschlag 828 entspricht, des Anschlags 1330, entsprechend dem Anschlag 830, und dem oberen Anschlag 1332 an der inneren unteren Kante des oberen Teil 1320, wobei der Anschlag 1328 zwischen den Anschlägen 1330 und 1332 aufwärts und abwärts beweglich ist.

Übereinstimmend mit dem Tiefziehwerkzeug 800 ist ferner die Anordnung eines Kolbens 1352 innerhalb des oberen Teils 1320 und von Stiften 1364, die sich vertikal nach unten durch Öffnungen 1366 im Boden 1367 des oberen Teils 1320 der Ziehglocke 1304 erstrecken. Der Kolben 1352 wirkt vertikal nach unten auf die oberen Enden der Stifte 1364, und diese drücken wiederum auf die Oberkante des inneren Teils 1326.

Ein nach unten wirkender Druck auf den Kolben 1352 wird also durch die Stifte 1364 auf den inneren Teil 1326 übertragen.

Oberhalb des Kolbens 1352 befindet sich innerhalb der Ziehglocke 1304 ein Raum 1358, der nach oben hin durch den Deckenbereich 1322 des oberen Teils 1320 begrenzt wird. Der Raum ist, abweichend von der Ausführungsform des Tiefziehwerkzeugs 800 in Fig. 8b, durch einen weiteren Kolben 1370 in eine erste Druckkammer 1372 und eine zweite Druckkammer 1374 geteilt. Die erste Druckkammer 1372 befindet sich unterhalb des weiteren Kolbens 1370 und wird durch dessen Unterseite und die Oberseite des weiter oben beschriebenen Kolbens 1352 begrenzt. Die zweite, darüber befindliche Druckkammer 1374 wird durch die Oberseite des weiteren Kolbens 1370 und den Deckenbereich 1322 begrenzt. Der weitere Kolben 1370 ist aufwärts und abwärts beweglich. Durch eine Aufwärtsbewegung vergrößert sich das Volumen der ersten Druckkammer 1372, und das Volumen der zweiten Druckkammer 1374 verringert sich entsprechend. Umgekehrt vergrößert sich das Volumen der zweiten Druckkammer 1374 durch eine Abwärtsbewegung des weiteren Kolbens 1370, und das Volumen der ersten Druckkammer 1372 wird verringert.

Beide Druckkammern 1372 und 1374 sind jeweils über radiale Öffnungen 1376, 1378, die sich durch zylindrische Außenwand des oberen Teils 1320 erstrecken, mit Druckluft beaufschlagbar.

Wird der weitere Kolben 1370 abgesetzt und verkleinert die erste Druckkammer 1372, erhöht sich (bei geschlossener Öffnung 1376) der Druck innerhalb der ersten Druckkammer. Dieser Druck wirkt von oben auf den Kolben 1352, welcher nach unten auf die Stifte 1364 drückt und den Druck somit an den inneren Teil 1326 der Ziehglocke 1304 weitergibt. Hierdurch kann eine Haltekraft ausgeübt werden. Wird umgekehrt der weitere Kolben 1370 angehoben und verringert den Druck innerhalb der Druckkammer 1372, wird die Haltekraft verringert. Die Bewegung dieses weiteren Kolbens 1370 kann durch einen entsprechenden Antrieb erfolgen, durch einen Mitnehmer am Kolben 1370, der während einer Bewegung der Ziehglocke 1304 an einem Anschlag anstößt, oder dergleichen. Die zweite Druckkammer 1374 dient in diesem Fall dazu, einen Druck aufrechtzuerhalten, der den Kolben 1370 im Gleichgewicht hält.

Die Druckkammern 1372 und 1374 bilden somit pneumatische Federkissen 1350, welche beispielsweise die Funktion der Federn 1250 und 1256 des Tiefziehwerkzeugs 1200 in Fig. 12a, 12b und 12c ausüben können und diese in einer entsprechend konstruierten Ausführungsform ersetzen können. Der Kolben 1370 bildet in diesem Fall das Gegenlager für die beiden pneumatischen Druckfedern und ersetzt die Federhalterung 1254.

In allen dargestellten Ausführungsformen, in welchen Druckfedern verwendet werden, können alternativ mechanische Druckfedern, pneumatische Druckfedern oder Druckfedern anderer Art eingesetzt werden. Die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung ist nicht an eine bestimmte Art von Druckfeder gebunden, sondern der Fachmann kann diese entsprechend den vorliegenden Bedürfnissen auswählen und anpassen. Gegenlager der Federn, beispielsweise mechanischer Federn, lassen sich beispielsweise durch mit dem Druck einer pneumatischen Feder beaufschlagbare Wirkflächen eines Kolbens der jeweiligen pneumatischen Feder ersetzen.