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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Aufreißlaschen für vorgestanzte Öffnungen in Deckeln von Behältern, wie Getränkedosen oder dgl., mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 36 83 834 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Grifflaschen aus einem dünnen flexiblen Material in Form eines Metallbandes in einer Mehrzahl von Schritten hergestellt und ausgestanzt und unmittelbar anschließend auf die in Bereitschaft gehaltenen Deckel aufgebracht. Das Metallband wird in einen im wesentlichen ebenen Zuführungskanal durch konventionelle Streifenzuführungsmittel eingeführt. In dieser Führung wird das Metall durch eine bewegliche Platte jedesmal nach unten gedrückt, wenn sich die Stanzwerkzeuge nach einem Stanzschritt nach oben bewegen. Durch diese Anordnung wird sichergestellt, daß das dünne flexible Metallband dann, wenn es in den Führungskanal eintritt, einen soliden Streifen bildet, der an einer Ecke eine Reihe von Führungslöchern aufweist, welche dazu benutzt werden, den schrittweisen Vorschub des Metallbandes durch den Führungskanal zu steuern. Mit dem letzten Formungs- und Stanzschritt wird die fertig ausgebildete Aufreißlasche von dem Metallband abgetrennt und mit einem der Randlöcher über einen Befestigungsniet eines darunter liegenden Deckels aufgefädelt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 so weiterzubilden, daß ein besonders weich flexibles Streifenmaterial auch über eine größere Vorschublänge mit hoher Geschwindigkeit und wechselnden Beschleunigungen genau und sicher durch die Mehrzahl von Bearbeitungsstationen schrittweise vorgeschoben werden kann, auch wenn dieses Streifenmaterial eine geringe Eigensteifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei dieser Ausbildung werden die an dem Streifenmaterial angreifenden Klemmelemente der Schrittfördereinrichtung dazu ausgenutzt, um an dem Streifenmaterial zwei durchgehende und im gegenseitigen Abstand liegende Längsrippen auszuformen und zwar an ausgewählten Stellen der Aufreißlasche. Diese beiden durchgehenden Längsrippen sind so ausgebildet und angeordnet, daß sie dem von Hause aus sehr biegeweichen dünnen Streifenmaterial eine für den raschen und exakten schrittweisen Vorschub ausreichende Biegesteifigkeit verleihen. Diese Wirkung der durchgehenden Längsrippen bleibt über die ganze Bearbeitungsstrecke erhalten, da das Abflachen und anschließende Durchtrennen dieser Längsrippen erst in der die Aufreißlasche von dem Streifenmaterial endgültig abtrennenden Trennstation erfolgt. Auf diese Weise wird trotz der Vielzahl der an dem Streifenmaterial vorzunehmenden Bearbeitungsschritte und trotz der relativ komplizierten Gestalt der Aufreißlasche eine sichere und wirtschaftliche Verarbeitung des Materialstreifens mit hoher Geschwindigkeit und eine exakte Ausbildung der Aufreißlasche trotz wechselnder hoher Beschleunigungen gewährleistet. Um trotz des schrittweisen Erzeugens der Längsrippen ihre Kontinuität über die Länge des Materialstreifens zu gewährleisten weisen die Prägebereiche an den beiden klemmend an dem Streifenmaterial angreifenden Klemmelementen in Förderrichtung vorteilhafterweise eine über die Breite der Aufreißlaschen hinausgehende Länge auf.
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Die rasche und zuverlässige Arbeitsweise der die durchgehenden Längsrippen erzeugenden Prägebereiche wird besonders durch die Weiterbildung nach Anspruch 3 sichergestellt. Bei dieser Ausbildung der Schrittfördereinrichtung läßt sich deren Arbeitsweise auch sehr genau und leicht an die jeweils gewünschte Vorschublänge für das Streifenmaterial anpassen, ohne daß an dem Antrieb oder an den Klemmelementen Änderungen vorgenommen werden müßten. Während der Zeit, in der die an dem Streifenmaterial angreifenden Klemmelemente der Schrittfördereinrichtung das Streifenmaterial freigeben, wird dieses durch Klemmeinrichtungen an den Bearbeitungsstationen unverschiebbar festgelegt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
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Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Aufreißlasche, die mit der Vorrichtung nach der Erfindung hergestellt werden kann,
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Fig. 2 eine Draufsicht auf den vorderen Teil der neuen Vorrichtung,
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Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie 3-3 dieser Figur,
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Fig. 4 die Draufsicht auf einen Abschnitt des Streifenmaterials, der sich innerhalb der Vorrichtung befindet und an dem verschiedene Bearbeitungsschritte demonstriert sind,
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Fig. 5 einen Schnitt durch das Streifenmaterial nach Fig. 4 entlang der Schnittlinie 5-5 dieser Figur,
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Fig. 6 im vergrößerten Maßstabe einen Teilquerschnitt entlang der Schnittlinie 6-6 der Fig. 4,
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Fig. 7 im größeren Maßstabe einen Querschnitt entlang der Schnittlinie 7-7 durch die Aufreißlasche nach Fig. 8,
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Fig. 8 eine schematische, perspektivische Darstellung der Antriebsverbindungen innerhalb der Vorrichtung und
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Fig. 9 die Draufsicht auf eine Nockenantriebsscheibe für die Schrittfördereinrichtung.
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Fig. 1 zeigt die mit der Vorrichtung hergestellte Aufreißlasche 15. Die dient zur Befestigung an einem Blechdeckel mit einer oder mehreren vorgeformten Ausgießöffnungen und wird an der Oberfläche des Deckels abreißbar, jedoch abdichtend befestigt. Die Aufreißlasche 15 besteht aus einem dünnen weichflexiblen Material, das beim Aufreißen unter Ausbiegen leicht vom Deckel abgezogen werden kann. Die dargestellte Aufreißlasche kann aus einem Laminat mit einer Kunststofflage und einer Metallfolie bestehen. Das Laminat kann aus einer Polypropylenschicht von einer Dicke von 0,1 und einer Aluminiumfolie bestehen.
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Die Aufreißlasche 15 weist einen Grundteil 16 auf, der entlang seiner gegenüberliegenden Längsseite durch Randbördelungen 17 versteift ist. Der Grundteil 16 ist eben und weist an einem Ende 20 abgerundete Ecken 18 und am anderen Ende einen Griffabschnitt 21 auf, der mit dem Grundteil 16 über einen Zwischenabschnitt 22 verbunden ist. Auch der Griffabschnitt ist durch Randbördelungen 23 versteift und weist eine Fingeröffnung 24 auf, die ebenfalls durch eine Randbördelung 25 verstärkt ist.
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Die Aufreißlasche wird von einem kontinuierlichen flexiblen Streifenmaterial von geringer Festigkeit hergestellt. Das Streifenmaterial 26 ist rechts in Fig. 3 bzw. 4 zu sehen und wird von einem Wickel 27 mit Hilfe einer Schrittfördereinrichtung in die Vorrichtung zum Herstellen von Aufreißlaschen eingeführt. Um dieses weiche Streifenmaterial sicher durch die am Eingang der Vorrichtung angeordnete Schrittfördereinrichtung vorschieben zu können, werden an dem Streifenmaterial zwei in dessen Längsrichtung durchgehende und in gegenseitigem Abstand angeordnete Längsrippen 28 und 30 ausgeformt. Die Längsrippe 28 verläuft entlang einer Längskante des Streifenmaterials, während die andere Längsrippe 30 im Abstand von der gegenüberliegenden Längskante angeordnet ist, und zwar in Deckung mit dem Zwischenabschnitt 22 der Aufreißlasche 15 nach Fig. 1. Fig. 6 zeigt den Querschnitt der Längsrippe 30. Diese ist mit einem Radius R 1 in der Größenordnung von 3,5 mm gekrümmt und geht in die benachbarten Bereiche des Streifenmaterials über Radien R 2 über, die in der Größenordnung von 1,27 mm bemessen sein können. Die Größe der Erhebung der Längsrippe über die Ebene des Streifenmaterials liegt im Bereich zwischen 0,6 und 0,8 mm. Die Gesamtbreite der die Längsrippe bildenden Verformung liegt bei etwa 5 mm, während die Breite des durch den Radius R 1 bestimmten Kronenbereichs bei etwa 3 mm liegt. Die einzelnen Bereiche und die Gesamtabmessungen der Längsrippen kann jedoch auch davon abweichen.
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Bei dem Durchgang durch die Vorrichtung zum Herstellen der Aufreißlaschen durchläuft das flexible bandförmige Streifenmaterial mehrere in Reihe hinter der Schrittfördereinrichtung angeordnete Stanz- und Preßstationen, die in den Fig. 4 und 5 angedeutet sind. Der Stanzstempel 31 dient zum Ausstanzen einer Öffnung zur Bildung der Fingeröffnung 24. In einer anschließenden Station wird der diese Öffnung umgebende Rand zunächst nach unten umgebogen und der Materialstreifen zur Bildung des Griffabschnittes durch das Stanzwerkzeug 33 ausgestanzt, so daß eine zur Fingeröffnung 24 konzentrische Kante 34 entsteht. Danach wird das Streifenmaterial in Querrichtung jeweils außerhalb der Bereiche der Längsrippen 28, 30 geschlitzt, wie dies bei 35 und 36 beiderseits der Längsrippe 30 in Fig. 4 angedeutet ist. Die einzelnen Aufreißlaschen sind so bereits bis auf die Bereiche der Längsrippen in Querrichtung voneinander getrennt. Mit dem Formwerkzeug 37 werden als nächstes die Kanten entlang der Schlitze 35, 36 und die Kante 34 nach unten abgebogen. Alle abgebogenen Bereiche werden in einer nachfolgenden Station in eine 45°-Stellung in der Station X umgeformt und schließlich mit dem Werkzeug 38 zu den Randbörderungen 17, 23 und 25 niedergeformt. Mit Hilfe des Faltwerkzeuges 40 wird der Griffabschnitt 21 um eine Biegekante, die unmittelbar neben der Längsrippe 30 liegt, nach unten abgebogen.
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Zum endgültigen Abtrennen der Aufreißlaschen von dem Materialstreifen werden die Längsrippen abgeflacht und dann in den Bereichen der Verbindungsbrücken 41 und 42 mit Hilfe eines Stanzwerkzeuges entlang der Stanzlinien 43, 44 abgetrennt. Dabei werden zugleich die abgerundeten Kanten 18 an dem einen Ende der Aufreißlasche 15 gebildet. Nach dem endgültigen Abtrennen einer Aufreißlasche 15 fällt diese in eine Aufnahme eines Turmes 45, der die Lasche einer Vorrichtung zuführt, welche die Aufreißlasche abdichtend auf einen mit einer vorgefertigten Öffnung versehenen Deckel aufbringt.
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Die Vorrats- und Vorschubstation 50 der Vorrichtung weist eine Zuführungseinrichtung 51 mit einem nach unten gekrümmten Einlaufabschnitt 52 a und einem festen Stützteil 52, 53 mit im gegenseitigen Abstand angeordneten seitlichen Führungen 54 auf, die zusammen eine Führung 55 für das vom Wickel 27 abgezogene Streifenmaterial bilden. Die Vorrats- und Vorschubstation 50 weist im Abstand von dem Stützteil 52, 53 einen weiteren gestellfesten Stützteil 56 mit zwei sich entgegen der Vorschubrichtung erstreckenden Führungsstangen 57 auf, die an ihren freien Enden mit dem Stützteil 52, 53 verbunden sind. Auf den gestellfesten Führungsstangen 57 ist ein Schlitten 58 hin- und herbewegbar, der an seiner Unterseite ein Bewegungsabnahmeelement 60 aufweist, das in die Nockenbahn 61 einer durch die Welle 63 rotierend antreibbaren Nockenscheibe 62 eingreift.
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Auf seiner Oberseite weist der Schlitten 58 einen Satz von Prägebereichen 64, 65 in Form von in Längsrichtung verlaufenden Rippen auf, die zur Erzeugung der Längsrippen 28, 30 in dem Streifenmaterial 26 dienen. Auf dem Schlitten ist ein Klemmelement 67 vorgesehen, an dessen Unterseite mit den rippenförmigen Prägebereichen 64 und 65 übereinstimmende nutenförmige Prägebereiche ausgebildet sind. Das Klemmelement wird durch eine Trageinrichtung 68 unterstützt, die um eine Querwelle 70 schwenkbar montiert ist. Die Querwelle 70 ist an einem Stützteil 71 des Schlittens 58 gelagert. Der Stützteil ist sowohl in Seitenansicht als auch in einer horizontalen Ebene U-förmig ausgebildet, um das Streifenmaterial 26 durchlassen und die Trageinrichtung aufnehmen zu können. Eine auf einen Bolzen 73 aufgefädelte Druckfeder 72 dient dazu, das Klemmelement 67 in die an dem Streifenmaterial angreifende Klemmstellung vorzuspannen. Die Kraft der Feder 72 ist so bemessen, daß über das Klemmelement 67 die Längsrippen 28, 30 in das Streifenmaterial eingeprägt werden.
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Die Prägebereiche 64, 65 sind wesentlich länger als es der Breite der Aufreißlasche entspricht, während das Klemmelement 67 kürzer als die Prägebereiche 64, 65, jedoch ebenfalls länger sind als es der Breite der Aufreißlasche entspricht. Dadurch wird erreicht, daß jeweils ein bereits ausgeformter Abschnitt jeder Längsrippe 28, 30 nach jedem Vorschubschritt mit den Prägebereichen 64, 65 in formschlüssigen Eingriff gelangen, so daß die nachfolgend ausgebildeten Abschnitte der Längsrippen genau in Fluchtung und in kontinuierlicher Fortsetzung mit den zuvor ausgeprägten Abschnitten entstehen.
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Nach Zurücklegung einer vorbestimmten Vorschubstrecke des Schlittens 58 in Förderrichtung wird das Klemmelement 67 zur Freigabe des Streifenmaterials 26 automatisch von dem Streifenmaterial abgehoben, um in dem das Klemmelement um die Querwelle 70 im Uhrzeigersinne verschwenkt zu werden. Hierzu dient ein verstellbarer Anschlag in Form eines in dem gestellfesten Teil 76 schraubbaren und mittels Gegenmutter 77 in jeder Stellung festlegbaren Anschlagbolzens 75, der mit einem nach oben ragenden Arm 74 des Klemmelementes 67 zusammenwirkt.
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Die Hublänge des Schlittens 58 ist größer als die Breite der Aufreißlasche 15. Der wirksame Hub wird jedoch durch die Klemmstellung des Klemmelementes und damit durch die Einstellung des Anschlages bestimmt.
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Die Vorrichtung weist eine auf- und abbewegbare Druckplatte 80 auf, an der die verschiedenen Stanzstempel und Werkzeuge befestigt sind. Ferner ist unterhalb der Ebene, auf der das Streifenmaterial 26 durch die Stationen der Vorrichtung geführt wird, eine gestellfeste Auflageplatte 81 für das Streifenmaterial angeordnet, mit der eine Niederhaltevorrichtung 82 zusammenwirkt. Die Unterseite der Niederhaltevorrichtung weist Längsausnehmungen zur Aufnahme der Längsrippen 28 und 30 auf und dient dazu, das Streifenmaterial ohne Verformung der Längsrippen 28, 30 niederzuspannen, wenn die Druckplatte 80 ihren nach unten gerichteten Arbeitshub ausführt. Zu diesem Zweck wird die Niederhaltevorrichtung 82 von zwei lotrechten Stangen 83 unterstützt, die an einem Kopfteil 84 befestigt sind, der mit Hilfe eines an einem Winkelstück 86 annähernd senkrecht hängend getragenen Element 85 befestigt ist. Das Winkelstück 86 ist mit der Druckplatte 80 verbunden, während das Element 85 durch Gewindeelement 87 und Festlegmuttern 88 in seiner eingestellten Stellung festlegbar ist. Die Führungsstangen 83 weisen Federn 90 auf, welche die Niederhaltevorrichtung 82 stets in Richtung auf die Platte 81 vorspannen.
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In der angehobenen Stellung der oberen Druckplatte 80 bewegt sich die Niederhalteeinrichtung 82 geringfügig gegenüber dem Kopfteil 84 nach unten und zwar in dem Maß, wie dies die Führungsstangen 83 zulassen. Gleichzeitig damit wird die Niederhalteeinrichtung gegenüber dem Streifenmaterial abgehoben, so daß dieses durch die Schrittfördereinrichtung um einen vorbestimmten Schritt weitergeschoben werden kann.
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In Fig. 8 sind schematisch die Antriebsverbindungen dargestellt. Eine Hauptwelle 92 steht antriebsmäßig mit der oberen Druckplatte 80 in Verbindung. Ein Winkeltrieb 93 steht mit seiner Eingangswelle 94 in Antriebsverbindung mit der Hauptwelle 92 und ist mit der Nockenscheibe 62 über die Ausgangswelle 63 verbunden. Die Verbindung zwischen den Wellen 92 und 94 kann z. B. über eine Antriebskette 96 vorgesehen sein. Auf diese Weise können die Bewegungen der oberen Druckplatte 80 und des Schlittens 58 exakt aufeinander abgestimmt werden.
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In Fig. 9 ist die bei der Antriebsvorrichtung vorgesehene Nockenscheibe 62 in Draufsicht gezeigt. Die Nockenbahn 61 für das Bewegungsabnahmeglied 60 weist mehrere in Umfangsrichtung aneinander anschließende Abschnitte in vorbestimmter Lage zur Drehachse auf, wie dies aus Fig. 9 im einzelnen ersichtlich ist. Hierdurch lassen sich Beschleunigung und Abbremsung und die zeitliche Zuordnung der Bewegung des Schlittens 58 genau auf die Bewegung der Druckplatte 80 abstimmen.