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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dosenformvorrichtung, bei welcher ein
Stanzstempel hin- und hergehend und linear in eine Stanzformbohrung bewegt
wird, um so ein Tiefziehen und Abstreckziehen (nachfolgend manchmal als
"DI-Bearbeitung" bezeichnet) eines Metallblechs wie Aluminium, Stahl oder
ähnlichem zu bewirken, um so eine Dose aus einem derartigen metallischen
Material zu formen, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.
Beschreibung des Standes der Technik:
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Die US-PS 3 771 344 offenbart die Verwendung von unter Druck stehendem
Fluid, um einen Dosenkörper von einem metallbearbeitenden Stanzstempel am
Ende des Metallbearbeitungshubs abzuziehen. Der Stanzstempel weist ein
Ventilglied auf, welches vor dem Ende des Metallbearbeitungshubs in einer
geschlossenen Stellung gehalten wird, wobei ein Abziehflüssigkeits-Auslaß in
einer Ventilkammer abgedeckt wird. Das Ventilglied wird mittels einer
pneumatischen Vorspannung, die auf das Ende des Ventilglieds, dem Ende des
Stanzstempels gegenüber, aufgebracht wird, in der geschlossenen Stellung gehalten.
Am Ende des Metallbearbeitungshubs ist der Dosenkörper nach oben zum
Ventilglied hin kuppelartig gekrümmt, um so mit einem Vorsprung in Eingriff zu
geraten, der vom Ventilglied hervorsteht, wodurch das Ventilglied vom Ende des
Stanzstempels weggedrückt wird und wodurch der Auslaß in der Ventilkammer
geöffnet wird. Dies ermöglicht es der Abziehflüssigkeit, durch den
Ventilkammerauslaß hindurchzutreten und in Kontakt mit dem Inneren des Behälterkörpers zu
geraten wodurch der Körper vom Stanzstempel abgezogen wird.
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Die US-PS 4 996 865 (nächstkommender Stand der Technik) offenbart die
Verwendung von Druckluft, um eine Dose von einem Stanzstempel am Ende
eines Arbeitshubs des Stanzstempels wegzublasen. Am Ende eines Arbeitshubs
wird Druckluft aus dem Inneren eines Verteilers, der einen Revolverschlitten
umgibt, auf welchem ein Stanzstempel an einem Ende befestigt ist, durch einen
Umfangsschlitz und radiale Löcher in ein Rückschlagventil geleitet, wo der
Druckluftstrom in eine Mehrzahl sich axial erstreckender Durchlässe gerichtet
wird, die stromabwärts des Rückschlagventils im Mittelbereich des
Revolverschlittens gebildet sind, und in ein Luftrohr geleitet, welches sich durch den
Revolverschlitten in den Stanzstempel am Arbeitsende erstreckt. Der
Stanzstempel ist mit einer Serie von Löchern versehen, durch welches die Druckluft
austritt, um die Dose vom Stanzstempel wegzublasen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dosenformvorrichtung zu
schaffen, die so verbessert ist, daß sie eine höhere
Dosenformverarbeitungsgeschwindigkeit ermöglicht, während sie eine sanfte Trennung des Körpers vom Ende des
Stanzstempels gewährleistet.
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Dieses Ziel wird durch eine Dosenformvorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.
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Im Betrieb einer erfindungsgemäßen Dosenformvorrichtung ist das Zahnrad, das
einen Teilkreisdurchmesser besitzt, welcher gleich dem Teilkreisradius des
Hohlrades ist, so ausgebildet, daß er um die Achse des Hohlrades entlang des
inneren Randes des Hohlrades in kämmendem Eingriff mit den inneren
Zahnradzähnen des Hohlrades umläuft. Folglich beschreibt das Zahnrad eine Drehung
um seine eigene Achse, so daß ein vorbestimmter Punkt am Teilkreis des
Zahnrades sich hin- und hergehend und linear entlang einer diametralen Linie des
Hohlrades bewegt, wodurch der Stanzstempel, der drehbar an dem
vorgenannten Zahnrad gehalten ist, eine hin- und hergehende lineare Bewegung durchführt.
Unterdessen liefert die Gasversorgungseinrichtung, die am stationären Teil der
Vorrichtung vorgesehen ist, einen Gasverbindungsdurchlaß in das rotierende
Glied bei einer vorgegebenen Rotationswinkelphase des rotierenden Glieds,
wobei das Gas dann durch den Gasverbindungsdurchlaß und durch die Achse
des Zahnrads zum Inneren der Stützwelle geliefert wird, die am Teilkreis des
Zahnrads vorgesehen ist. Das Gas fließt dann weiter durch das
Gasströmungsmittel zum Gasausblasloch im Stanzstempel, um daraus abgegeben zu werden,
wodurch sich der Dosenkörper zum Ende des Stanzstempels trennt. Es ist daher
möglich, eine höhere Dosenformgeschwindigkeit zu erzielen, während eine
sanfte Trennung des Dosenkörpers vom Ende des Stanzstempels gewährleistet
wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Stanzstempel
von einem Fluidlager so abgestützt, daß ein Fluiddruck zwischen dem
Stanzstempel und dem Lager besteht, um den direkten Kontakt zwischen diesen
während der hin- und hergehenden linearen Bewegung des Stanzstempels zu
verhindern. Dies Unterdrückt die Abnutzung des die Welle abstützenden
Abschnitts und gewährleistet einen schnellen und stabilen Dosenformbetrieb für
einen langen Zeitraum.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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Fig. 1a und 1b sind vordere Aufrißansichten eines Zuführmechanismus', der
in einer Vorrichtung gemäß der Erfindung enthalten ist;
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Fig. 2 ist eine Draufsichtansicht des in Fig. 1 gezeigten
Zuführmechanismus';
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Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des Zuführbetriebs, der
von dem Zuführmechanismus aus Fig. 1 durchgeführt wird;
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Fig. 4 ist eine Draufsichtansicht des linkshälftigen Teils einer
Dosenformvorrichtung als Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 5 ist eine Draufsichtansicht eines rechtshälftigen Teils der
Dosenformvorrichtung als Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 6 ist eine vordere Aufrißansicht des linkshälftigen Teils einer
Dosenformvorrichtung als Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 7 ist eine vordere Aufrißansicht des rechtshälftigen Teils der
Dosenformvorrichtung als Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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Fig. 8 ist eine seitliche Aufrißansicht der in Fig. 7 gezeigten
Vorrichtung;
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Fig. 9 ist eine Schnittansicht eines Gasabgabemechanismus';
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Fig. 10 ist eine hintere Aufrißansicht der in Fig. 9 gezeigten
Vorrichtung;
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Fig. 11 ist eine Grundrißansicht eines
Dosenhalter-Antriebsmechanismus';
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Fig. 12 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 12-12 aus Fig. 1 l;
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Fig. 13 ist eine vordere Aufrißansicht der in Fig. 11 gezeigten
Vorrichtung;
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Fig. 14 ist eine Darstellung der Beziehung zwischen einem Hohlrad
und einem Zahnrad;
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Fig. 15 ist eine Darstellung des Zahnrades, das um 90 Grad aus der
in Fig. 14 gezeigten Position umgelaufen ist;
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Fig. 16 ist eine Darstellung des Zahnrades, das aus der in Fig. 14
gezeigten Position um 180 Grad umgelaufen ist; und
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Fig. 17 ist eine Darstellung des Zahnrades, das aus der in Fig. 14
gezeigten Position um 270 Grad umgelaufen ist.
Ausführungsformen:
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme
auf die Fig. 1 bis 17 beschrieben.
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Es wird Bezug genommen auf diese Figuren; eine Dosenformvorrichtung besitzt
einen Zuführmechanismus 5, der einen becherartigen Dosenrohling C in eine
Bohrung 4a in einer Stanzform 4 von der Oberseite einer stationären
Rahmenanordnung 3 zuführt, einen Dosenhalter 6, der angepaßt ist, um in den Rohling
C eingesetzt zu werden, um so den Rohling C zu plazieren, einen länglichen
Stanzstempel 7, der angepaßt ist, um in den Dosenhalter 6 und die Bohrung 4a
der Stanzform 4 hineinbewegt werden zu können, um so das Tiefziehen und
Abstreckziehen des Rohlings C zu bewirken, einen Dosenboden-Amboß 8, der
dem Stanzstempel 7 gegenübergelegen ist, um so mit dem Stanzstempel 7 bei
der Formung des Bodens einer Dose zusammenzuwirken, einen
Liefermechanismus 9, um einen Dosenkörper B, der auf dem Dosenboden-Amboß 8 geformt
worden ist, nach außen zu liefern, einen Stanzstempel-Antriebsmechanismus 10
zum Bewirken einer hin- und hergehenden linearen Bewegung des Stanzstempels
7, einem Paar Stanzstempel-Lagermechanismen 20 zum Haltern und Führen des
sich hin- und herbewegenden Stanzstempels 7, einen Luft-Ausblas-Mechanismus
30 zur Abgabe von Luft aus dem Ende eines Luft-Ausblaslochs 7a, das im
Zentrum des Stanzstempel 7 gebildet ist, um dadurch den Dosenkörper 8 vom
Ende des Stanzstempels 7 zu separieren, und einen
Dosenhalter-Antriebsmechanismus 40, der von einem Motor 100 angetrieben wird, welcher ebenfalls den
Stanzstempel-Antriebsmechanismus 10 antreibt, um so eine hin- und hergehende
Bewegung des Dosenhalters 6 synchron mit der Bewegung des Stanzstempels
7 zu bewirken.
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Wie in Fig. 1b gezeigt ist, weist der Zuführmechanismus 5 die folgenden Teile
oder Komponenten auf: eine Rutsche 50, die sich vertikal erstreckt, um dem
Rohling C das freie Herabfallen zu ermöglichen; ein Paar Zuführführungen 51,
52, die am unteren Ende der Rutsche 50 vorgesehen sind, um teilweise im
Zuführpfad gelegen zu sein, wobei die Zuführführungen 51, 52 von Wellen 53,
54 zur Rotation in zueinander entgegengesetzten Richtung gehalten sind; ein
Paar Blattfedern 60, 61 oder ein Paar Rollen 55, 56, die unter den
Zuführführungen 51, 52 angeordnet sind und teilweise im Zuführpfad gelegen sind, und eine
stationäre Tasche 57, die den von den Blattfedern 60, 61 oder den Rollen 55,
56 zugeführten Rohling C aufnimmt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzen die
Zuführführungen 51, 52 im wesentlichen kreisförmige äußere Randflächen, die
bezüglich der Rotationsachsen zentriert sind. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind die
Randflächen der Zuführführungen 51, 52 mit Zähnen oder Ausnehmungen 51a,
52a versehen, die dann, wenn die Zuführführungen 51, 52 zur Rotation
angetrieben werden, miteinander zusammenwirken, indem sie den Dosenrohling C
von dessen rechter und linker Seite umklammern, um so den Rohling C nach
unten zu führen. Zusätzlich sind an den Randflächen der Zuführführungen 51, 52
Vorsprünge 51b, 52b gebildet, um sich von den Zuführführungen 51, 52
fortzusetzen, um so den vom Raum zwischen den Ausnehmungen 51a, 52a
zu
geführten Rohling C nach unten zu drücken. Während des Zuführens eines
Dosenrohlings C dienen bogenförmige Abschnitte 51c, 52c der Randflächen der
Zuführführungen 51, 52, welche zwischen den Vorsprüngen 51b, 52b und den
Punkten gebildet sind, an welchen die Ausnehmungen 51a, 52a beginnen, dazu,
den nächsten Dosenrohling C zu halten. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, gibt es drei
parallel geschaltete Zuführführungen 51, 52, 51, deren Achsen parallel
zueinander liegen, wobei die Zuführführung 52 von einem Raum zwischen einem Paar
koaxialer Zuführführungen 51 teilweise aufgenommen ist.
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Wie in Fig. 1a gezeigt ist, sind die Blattfedern 60, 61 mittels tafelförmiger Federn
60a, 61a, deren Enden 60b, 61b nach außen gerundet sind, vorgesehen,
wohingegen die anderen Enden von an der Rutsche angebrachten stationären Platten
60c, 61c gebildet sind.
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Wie in Fig. 1b gezeigt ist, besitzen Rollen 55, 56 zylindrische Rollenkörper 55c,
56c, die mittels Armen 55b, 56b schwenkbar sind, welche mittels
aufgewickelter Torsionsfedern (Zwangsmechanismus) 55a, 56a zwangsbeaufschlagt
werden, um so in den Zuführpfad hineinzuragen.
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Der Dosenkörper-Liefermechanismus 9 besitzt eine Endloskette 91, die um eine
Mehrzahl von Ritzeln 90 gewunden ist, L-förmige Dosenkörper-Stützglieder 92,
die an der anderen Seite der Kette 91 in einem vorgegebenen Intervall
angebracht sind, um den Dosenkörper 8 zu tragen und um ihn auf den Dosenboden-
Amboß 8 schräg nach oben zu heben, und eine Auslaßrutsche 93, die den
Dosenkörper B vom Dosenkörper-Stützglied 92 aufnimmt und den Dosenkörper
B abgibt.
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Der Stanzstempel-Antriebsmechanismus 10 umfaßt einen Motor 100, der an
einer Endfläche (linke Endfläche gemäß der Ansicht in den Fig. 4 und 6) der
stationären Rahmenanordnung 3 zur drehbaren Positionseinstellung befestigt ist,
so daß die Achse des Motors 100 sich in vertikaler Richtung erstreckt. Eine
Riemenscheibe 101 ist an der Ausgangswelle des Motors 100 angebracht. Ein
Schwungrad 103 ist mit der Riemenscheibe 101 über einen Riemen 102
an
triebsmäßig verbunden. Das Schwungrad 103 ist drehbar über ein Lager 105 von
einem Ende mit schmalem Durchmesser eines stationären Zylinders 104
gehaltert, welcher an der Rahmenanordnung 3 angebracht ist.
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Ein Hohlrad 106 mit Innenverzahnung ist an der inneren Fläche eines
Zwischenabschnitts des stationären Zylinders 104 angebracht. Eine Drehwelle 109, deren
Durchmesser in abgestufter Weise von einem schmalen Durchmesserende zu
einem großen Durchmesserbasisende ansteigt, ist über Lager 107, 108 mit den
inneren Oberflächen des Endes mit schmalem Durchmesser und des Basisendes
mit großem Durchmesser des stationären Zylinders 104 drehbar abgestützt. Eine
Kupplungsbremse 110, die auf der Drehwelle 109 angebracht ist, überträgt
wählbar Drehmoment zwischen dem vorgenannten Schwungrad 103 und der
Drehwelle 109. Die Kupplungsbremse 110 ist so konstruiert, daß sie das
Schwungrad 103 von der Drehwelle 109 entkoppelt und eine Bremse wirksam
werden läßt, wenn Druckluft aus einem Druckluftverteiler 111, der
Kupplungsbremse 110 benachbart, abgelassen wird.
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Ein zahnradaufnehmender Abschnitt 112 ist in dem Ende der Drehwelle 109 mit
großem Durchmesser ausgebildet. Ein hohler Zahnradträger 115 ist in dem
zahnradaufnehmenden Abschnitt 112 unter Zwischenschaltung eines Paares von
Lagern 113, 114 drehbar aufgenommen. Ein Zahnrad 116, welches mit dem
vorgenannten Hohlrad 106 kämmt, wird von einem Zwischenabschnitt des
Zahnradträgers 115 gehaltert. Das Zahnrad 116 besitzt einen
Teilkreisdurchmesser, der dem Teilkreisradius des Hohlrades 106 entspricht.
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Ein Teilkreis-Verlängerungsabschnitt 117 ist am Basisende des Zahnradträgers
115 so ausgebildet, daß er sich zu einer Position erstreckt, die auf der
Verlängerung des Teilkreises des Zahnrades 116 entlang der Achse des letzteren 116
erstreckt. Eine Teilkreis-Stützwelle 118 ist am Ende des
Teilkreis-Verlängerungsabschnitts 117 angebracht. Eine Verbindungsstange 119 erstreckt sich, um die
Achse des Zahnrades 116 zu erreichen, und folglich ist die Achse des
Zahnradträgers 115 an der Teilkreis-Stützwelle 118 angebracht. Ein Verbindungsstift
120 ist drehbar am Ende der Verbindungsstange 119 angebracht und erreicht die
Achse des Zahnrades 116, d. h., die Achse des Zahnradträgers 115. Der
Verbindungsstift 120 liegt koaxial mit dem Zahnradträger 115, d. h., der Achse des
Zahnrades 116.
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Am Verbindungsstück 120 ist ein Ende eines L-förmigen rotierenden Glieds 121
schwenkbar angebracht. Das L-förmige rotierende Glied 121 besitzt ein
Basisende, das an der stationären Rahmenanordnung 3 über ein Lager 122 drehbar
angebracht ist. Das Basisende des L-förmigen rotierenden Glieds 121 liegt
koaxial zur Drehwelle 109. Eine Verbindungsstange 124 ist über ein Lager 123
drehbar am oben genannten Teilkreis-Verlängerungsabschnitt 117 gehaltert und
ein Paar Gleitglieder 125, 126 sind an der Verbindungsstange 124 so
angebracht, daß sie in gleitendem Kontakt mit dem Abschnitt des
Teilkreis-Verlängerungsabschnitts 117 stehen, der dem Zahnradträger 115 und der Teilkreis-
Stützwelle 118 benachbart liegt. Der vorgenannte Stanzstempel 7 ist an seinem
Basisende drehbar mit dem Ende der Verbindungsstange 124 über einen hohlen
Stift 127 verbunden.
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Das vorgenannte Paar von Stanzstempel-Lagerungsmechanismen 20 umfaßt
Flüssiglager, d. h. hydrostatische Lager, die an der stationären Rahmenanordnung
3 vorgesehen sind. Jedes hydrostatische Lager besitzt einen stationären Zylinder
200 und einen Lagerzylinder 201, der im stationären Zylinder 200 aufgenommen
ist. Der Lagerzylinder 201 ist ein integrales Glied, welches aus einem Paar
ringförmiger Enden 202, die in einer vorgegebenen Entfernung voneinander
beabstandet sind, und vier Verbindungsabschnitten 203 gebildet ist. Die
ringförmigen Enden 202 und die vier Verbindungsabschnitte bestimmen zusammen vier
rechtwinklige Druckdurchlässe 204. Drainagenuten 205 sind in den inneren
Oberflächen der Verbindungsabschnitte 203 gebildet. Die Druckdurchlässe 204
können mit einem Druckfluid von Flüssigkeits-Zuführanschlüssen 206 versorgt
werden, welche am stationären Zylinder 200 angebracht sind.
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Der Luftausblasmechanismus 30 besitzt ein Rohr 300, welches an seinem einen
Ende mit dem Basisende des Luftausblaslochs 7a des Stanzstempels 7
verbunden ist. Das äußere Ende des Rohrs 300 ist mit einem Rohrbefestigungsloch
126a verbunden, welches im gleitenden Glied 126, der Teilkreis-Stützwelle 118
benachbart, gebildet ist. Das Rohrbefestigungsloch 126a steht über einen
Ringraum 126b, der in der Teilkreis-Stützwelle 118 ausgebildet ist, mit einer
inneren Bohrung 118a, die in der Teilkreis-Stützwelle 118 ausgebildet ist, in
Verbindung. Die innere Bohrung 118a besitzt eine Einlaßbohrung, die entlang der
Achse der Teilkreis-Stützwelle 118 gebildet ist, und eine
Querschnitts-Auslaßbohrung, die sowohl mit der Einlaßbohrung als auch mit dem ringförmigen
Raum 126b in Verbindung steht, welcher im gleitenden Glied 126 ausgebildet
ist. Das Rohr 300, das Rohrbefestigungsloch 126a des Verbindungsglieds 126
und der Ringraum 126b bilden zusammen ein Luftverbindungsmittel 301,
welches eine Verbindung zwischen dem Luftausblasloch 7a und der inneren Bohrung
11 8a der Teilkreis-Stützwelle 118 schafft.
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Eine Verbindungsbohrung 119a, die in der Verbindungsstange 119 gebildet ist,
steht mit der Einlaßbohrung der inneren Bohrung 118a in Verbindung, welche in
der Teilkreis-Stützwelle 118 gebildet ist. Eine im wesentlichen H-förmige
Verbindungsbohrung 120b steht über eine im Stift 120 gebildete ringförmige
Ausnehmung 120a mit der Verbindungsbohrung 119a in Verbindung. Eine im
wesentlichen hakenförmige Verbindungsbohrung 121a, die im L-förmigen
rotierenden Glied 121 gebildet ist, steht mit der Verbindungsbohrung 120b über eine im
Verbindungsstift 120 gebildete ringförmige Ausnehmung 120c in Verbindung.
Die Verbindungsbohrung 121a ist mit einer Verbindungsbohrung 302a
verbunden, die in einem Ringglied 302 ausgebildet ist, welches am L-förmigen
rotierenden Glied 121 angebracht ist. Die Verbindungsbohrung 119a, die ringförmige
Ausnehmung 120a, die Verbindungsbohrung 120b, die ringförmige Ausnehmung
120c, die Verbindungsbohrung 121a und die Verbindungsbohrung 302a bilden
gemeinsam einen Luftverbindungsdurchlaß 305.
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Das Ringglied 302 ist auf einem ringförmigen Gleitglied 303 gleitbar angebracht.
Das Gleitglied 303 wird von einer Feder 304 an der stationären
Rahmenanordnung 3 gegen das oben genannte Ringglied 302 beaufschlagt. Die Anordnung ist
derart, daß die Verbindungsbohrung 302a des Ringglieds 302 mit einem
Luftversorgungsanschluß 303a in Verbindung steht, der im Gleitglied 303 gebildet
ist, und zwar dann, wenn das oben genannte Ringglied 302, d. h. das L-förmige
rotierende Glied 121, in einer vorgegebenen winkelförmigen Phase oder
Rotationsphase ist. Eine Luftversorgungsquelle A ist mit dem
Luftversorgungsanschluß 303a verbunden.
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Der Dosenhalter-Antriebsmechanismus 40 umfaßt ein Riemenrad 400, das von
einem Ende der rotierenden Welle 109 gehaltert ist, ein Riemenrad 403, das von
einer Eingangswelle 402a eines Nockengehäuses 402 gehaltert ist, welches
einen doppelten Nockenmechanismus aufweist, wobei das Riemenrad 403 mit
dem Riemenrad 400 über einen Riemen 401 antriebsmäßig verbunden ist, ein
Paar Spannrollen 404 zum Einstellen der Spannung des Riemens 401, eine
Schwenkwelle 405, die an der Ausgangsseite des Nockengehäuses 402 für eine
Schwenkbewegung innerhalb eines vorgegebenen Winkels vorgesehen ist, ein
Paar Rollen, welche über Verbindungsglieder 406 an beiden Enden der
Schwenkwellen 405 so vorgesehen sind, daß sie einander gegenüberliegen, einen inneren
bewegbaren Zylinder 408, der Rollstützabschnitte aufweist, die die Rollen 407
drehbar abstützen und die bewegbar am äußeren Rand des stationären Zylinders
200 des Stanzstempel-Tragemechanismus' 20 dem Ende des Stanzstempels 7
benachbart, vorgesehen sind, einen äußeren bewegbaren Zylinder 409, der am
äußeren Rand des inneren bewegbaren Zylinders 408 vorgesehen ist, eine unter
Druck stehende Kammer 410, die zwischen den beiden bewegbaren Zylindern
408, 409 bestimmt ist und einen vorgegebenen inneren Flüssigkeitsdruck in sich
aufrechterhält, ein Paar Stützstangen 411, die von Rollenaufnahmeabschnitten
408a und den Stützstangen-Gleitabschnitten 200a des stationären Zylinders 200
gleitbar abgestützt sind, und vordere Zylinder 412, die mit Enden der
Stützstangen 411 verbunden sind. Der vorstehend genannte Dosenhalter 6 ist am
vorderen Zylinder 412 angebracht.
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Es wird ein Verfahren zum Formen eines Dosenkörpers B mittels der die
beschriebene Konstruktion aufweisenden Dosenformvorrichtung beschrieben, Ein
becherartiger Rohling C wird in Ausrichtung mit der inneren Bohrung 4a der
Stanzform 4 von der oberen Seite der stationären Rahmenanordnung 3 mittels
des Zuführmechanismus' 5 zugeführt. Dann wird der Dosenhalter 6 mittels des
Dosenhalter-Antriebsmechanismus' 40 in den becherartigen Rohling C
hineingefahren, um so den Rohling C zu plazieren und zu fixieren. Dann wird der
Stanzstempel 7, der vom Paar Stanzstempel-Tragemechanismen 20 abgestützt
und geführt wird, vom Stanzstempel-Antriebsmechanismus in den Dosenhalter
6 und die Bohrung 4a der Stanzform 4 eingeführt, wodurch das Tiefziehen und
Abstreckziehen des Dosenrohlings C bewirkt werden, während der Boden des
Dosenrohlings C gegen den Dosenboden-Amboß 8 gedrückt wird, wodurch der
Dosenkörper B geformt wird. Dann wird ein Gas, wie Luft, vom
Luftauslaßmechanismus 30 aus dem Luftausblasloch 7a ausgeblasen, welches im
Stanzstempel 7 ausgebildet ist, wodurch der Dosenkörper B vom Ende des
Stanzstempels 7 abgelöst wird. Dann wird die Kette 91 des Dosenabführmechnismus'
9 betätigt, so daß der Dosenkörper B vom Dosenkörper-Stützglied 92 gehalten
wird und schräg nach oben angehoben wird, um in die Auslaßrutsche 93
eingeleitet zu werden.
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Es wird der Betrieb des Zuführmechanismus' zum Zuführen des Dosenrohlings C
in Ausrichtung mit der inneren Bohrung 4a der Stanzform 4 detailliert
beschrieben. Im ersten Schritt wird der Dosenrohling C von den bogenförmigen
Abschnitten 51c, 52c der Zuführführungen 51, 52 gehalten, wie in Fig. 3(a) gezeigt
ist. Dann werden die Zuführführungen 51, 52 in entgegengesetzte Richtungen
gedreht, wie durch die Pfeile in Fig. 3(b) angedeutet ist, so daß der von den
bogenförmigen Abschnitten 51c, 52c der Zuführführungen 51, 52 abgestützte
Rohling C mit den Begrenzungen zwischen den bogenförmigen Abschnitten 51c,
52c der Ausnehmungen 51a, 52a der beiden Zuführführungen 51, 52 in
Berührung gebracht wird. Eine weitere Drehung der Zuführführungen 51, 52 bewirkt,
daß die Vorsprünge 51b, 52b in den Raum zwischen dem in den Ausnehmungen
51a, 52a aufgenommenen Rohling C und dem nächsten Dosenrohling C bewegt
werden, der auf dem zuerst erwähnten Rohling ruht, wie in Fig. 3(d) gezeigt ist,
wodurch zwei Rohlinge C, C voneinander separiert werden. Eine weitere
Drehung der Zuführführungen 51, 52 bewirkt, daß die Ausnehmungen 51a, 52a
beider Zuführführungen 51, 52 sich voneinander wegbewegen, wie in Fig. 3(e)
gezeigt ist, so daß der Rohling C, der von den Ausnehmungen 51a, 51b
losgelassen wird, von den Enden der Blattfedern 60b, 61b oder den Rollen 55c, 56c
gehalten wird. Wenn die Zuführführungen 51, 52 weiter rotieren, drücken die
Vorsprünge 51b, 52b der Zuführführungen 51, 52 die obere Seite des Rohlings
C, die auf den Blattfedern 60b, 61b oder den Rollen 55c, 56c gehalten ist, nach
unten, wie in Fig. 3(f) gezeigt ist. Folglich werden die Blattfedern 60, 61 oder die
Rollen 55c, 56c gegen die von den spulenförmigen Torsionsfedern 55a, 56a
ausgeübten Kräfte nach außen gedrückt, wie durch Pfeile angegeben ist,
wodurch der Rohling C nach unten gefördert werden kann. Wenn sich die
Zuführführungen 51, 52 weiter drehen, wird der Druck der Vorsprünge 51b, 52b auf
den Rohling C beendet, so daß der Rohling C in einer stationären Tasche 51
sitzt. Dann drehen die Zuführführungen 51, 52 sich weiter zu der in Fig. 3(a)
gezeigten Positionen über die in Fig. 3(h) gezeigten Positionen hinaus. Der
beschriebene Betrieb wiederholt sich, um den Rohling C intermittierend nach
unten abzugeben.
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Somit separiert der Zuführmechanismus 5 Dosenrohlinge C nacheinander und
führt die Dosenrohlinge C mittels des Zusammenwirkens zwischen den
Zuführführungen 51, 52 und den Blattfedern 60, 61 oder den Rollen 55, 56 sanft
einzeln nach unten, ohne daß der Rohling C frei fällt. Folglich wird der
Dosenrohling C sanft in der stationären Tasche 57 aufgenommen, wodurch ein
Zusammenprall des Dosenrohlings C mit stationären Teilen vermieden wird, was
unvermeidlich zu einer Beschädigung der Rohlinge im herkömmlichen
Zuführmechanismus, der einen freien Fall des Dosenrohlings erlaubt, führen würde.
Folglich wird die Erzeugung von Geräuschen spürbar unterdrückt und die
Erzeugung von Fehlern, wie Beulen und Kratzern auf den Dosenrohlingen C kann im
Vergleich zu bekannten Zuführmechanismen reduziert werden.
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Es wird nun der Stanzstempel-Antriebsmechanismus beschrieben, der die hin-
und hergehende lineare Bewegung des Stanzstempels 7 bewirkt. Die Rotation
der Ausgangswelle des Motors 100 wird über das Riemenrad 101 und den
Riemen 102 auf das Schwungrad 103 übertragen. Im Normalbetrieb der
Vorrichtung ist die Drehwelle 109 über die Kupplungsbremse 110 mit dem
Schwungrad 103 so verbunden, daß die Rotation des Schwungrades 103 auf die
Drehwelle 109 übertragen wird, so daß die Drehwelle 109 in den Lagern 113, 114
rotiert. Folglich läuft der Zahnradträger 115, der im Zahnradaufnahmeabschnitt
112 der Drehwelle 109 über Lager 113, 114 drehbar befestigt ist, ebenso wie
das Zahnrad 116, das vom Zahnradträger 115 gehaltert wird, um die Achse der
Drehwelle 109 um. Im Ergebnis dreht sich das Zahnrad 116, welches in
kämmendem Eingriff mit den inneren Zahnradzähnen des Hohlrades 106, das am
stationären Zylinder 104 befestigt ist, gehalten ist, um seine eigene Achse
zusammen mit dem Zahnradträger 115, der das Zahnrad 116 trägt.
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Im Ergebnis vollführt die Teilkreis-Stützwelle 118, die an dem Ende des Teilkreis-
Verlängerungsabschnitts 117 befestigt ist, welcher vom Basisende des
Zahnradträgers 115 hervorsteht, eine hin- und hergehende lineare Bewegung mit einem
Hub, der dem Durchmesser des Teilkreises des Hohlrades 106 entspricht,
zusammen mit der Verbindungsstange 124, die an der Teilkreis-Stützwelle 118
über das Lager 123 verbunden ist, und ebenso zusammen mit dem Hohlzapfen
127 und dem Stanzstempel 7. In den Fig. 4 und 9 ist die Teilkreis-Stützwelle
118 am linken Ende des Teilkreises des Hohlrades 106 gelegen. Somit bewegt
sich die Teilkreis-Stützwelle hin- und hergehend und linear zwischen dieser
Position und dem rechten Ende des Teilkreises des Hohlrades 106.
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Es werden nun die Beziehungen zwischen dem Hohlrad 106, dem Zahnrad 116,
welches mit den inneren Zähnen des Hohlrades 106 kämmt, und der Teilkreis-
Stützwelle 118, die am Ende des Teilkreis-Verlängerungsabschnitts 117
angebracht ist, unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 14 bis 17
beschrieben. Das Zahnrad 116 besitzt einen Teilkreisdurchmesser, der dem
Teilkreisradius des Hohlrades 106 gleicht. Daher bewegt sich ein Punkt P auf dem Teilkreis
des Zahnrades 116 (Punkt auf der Achse der Teilkreis-Stützwelle 118) entlang
der Teilkreis-Durchmesserlinie D vom linken Ende zum rechten Ende und dann
zurück vom rechten Ende zum linken Ende der Durchmesserlinie D, wie in den
Fig. 14 bis 17 zu sehen ist, so daß er eine hin- und hergehende lineare
Bewegung beschreibt, da das Zahnrad 116 entlang des inneren Randes des
Hohlrades 106 umläuft, während er sich um seine eigene Achse dreht, d. h. daß
das Zahnrad 116 von der in Fig. 14 gezeigten Position zu der in Fig. 17
gezeigten Position über die in den Fig. 15 und 16 gezeigten Positionen und weiter
zurück zu der in Fig. 14 gezeigten Position umläuft.
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Der Punkt P auf dem Teilkreis des Zahnrades 116 vollführt ebenfalls eine
Drehung während er eine volle hin- und hergehende lineare Bewegung durchläuft,
d. h. während der Periode, in der er eine volle Umdrehung entlang des inneren
Randes des Hohlrades 106 vollführt. Folglich dreht sich die Teilkreis-Stützwelle
118 ebenfalls um ihre eigene Achse, während sie eine volle hin- und hergehende
lineare Bewegung durchführt. Es wird Bezug genommen auf Fig. 9; als Ergebnis
der Drehung der Teilkreis-Stützwelle 118 vollführt die Verbindungsstange 124,
die mit der Teilkreis-Stützwelle 118 über das Lager 123 drehbar verbunden ist,
eine hin- und hergehende lineare Bewegung, während sie eine sanfte Rotation
der Teilkreis-Stützwelle 118 durch das Lager 123 gestattet, so daß der
Stanzstempel 7, der mit der Verbindungsstange 124 über den Hohlstift 127 verbunden
ist, sich schnell hin und her und linear bewegt, ohne irgendeine Oszillation in der
Richtung quer zu seiner Achse durchzuführen. Es ist daher möglich, den
Stanzstempel 7 sanft in die Stanzformbohrung 4a der Stanzform 4 einzuführen, was
eine Hochgeschwindigkeitsproduktion des Dosenkörpers B gestattet.
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Zwischenzeitlich läuft das Ende der an der Teilkreis-Stützwelle 118 angebrachten
Verbindungsstange 119, welches die Achse des Zahnrades 116 erreicht, d. h. die
Achse des Zahnradträgers 115, zusammen mit dem Verbindungsstift 120, der
drehbar mit deren Ende verbunden ist, um die Achse des Hohlrades 106 um,
d. h. die Achse der Drehwelle 109, wie dies auch der Fall mit der Achse des
Zahnrades 116 ist. Zusätzlich läuft das L-förmige rotierende Glied 121, welches
den Verbindungsstift 120 drehbar haltert, um die Achse des Hohlrades 106 um,
d. h. die Achse der rotierenden Welle 109, in Übereinstimmung mit der
Umdrehung des Verbindungsstiftes 120.
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Wie vorstehend erläutert wurde, wird während der hin- und hergehenden
linearen Bewegung des Stanzstempels 7 eine unter Druck stehende Flüssigkeit in vier
rechteckige Druckdurchlässe 204 aus vier Flüssigkeitszuführanschlüssen 206
durch die stationären Zylinder 200 den Stanzstempel-Haltemechanismen 20
zugeführt. Die in dieser Weise zugeführte unter Druck stehende Flüssigkeit hält
den Stanzstempel 7 schwimmend von der inneren Oberfläche der Lagerhülse
201 beabstandet, wodurch Reibung zwischen dem Stanzstempel und der
Lagerhülse 201 spürbar reduziert wird, während die hin- und hergehende lineare
Bewegung des Stanzstempels 7 sanft geführt wird.
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Die Rotation der rotierenden Welle 109 wird über das Riemenrad 400, den
Riemen 401 und das Riemenrad 403 des vorstehend erwähnten Dosenhalter-
Antriebsmechanismus' 40 auf die Eingangswelle 402a übertragen, so daß die
Rollen 407 an zwei Verbindungsgliedern 406 innerhalb eines vorgegebenen
Winkelbereichs um eine Schwenkwelle 405 hin- und herschwenken. Die
Schwenkbewegung der Rollen 407 bewirkt über Rollenhalter 408a, die diese
Rollen 407 halten, daß der innere bewegbare Zylinder entlang dem stationären
Zylinder 200 des Stanzstempel-Haltemechanismus' 20 hin- und herbewegt.
Diese Gleitbewegung bewirkt über die unter Druck stehende Kammer 410, daß
sich der äußere bewegbare Zylinder 409 in dieselbe Richtung bewegt wie die
Bewegung des inneren bewegbaren Zylinders 408, so daß ein Paar Stützstangen
41, welche am äußeren bewegbaren Zylinder 409 befestigt sind, eine
Gleitbewegung durchführt, während sie von den Rollenhaltern 408a und den Stützstangen-
Gleitabschnitten 200a der stationären Zylindern 200 abgestützt werden.
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Die Gleitbewegung der Stützstangen 411 bewirkt über die vorderen Zylinder
412, die an den Enden dieser Stange 411 befestigt sind, daß sich der
Dosenhalter 6 zur Stanzform 4 hin- und von dieser wegbewegt. Folglich wird der
Dosenhalter 6 in den in die Bohrung 4a der Stanzform 4 eingesetzten Rohling C
eingeführt, so daß der becherartige Rohling C festgeklemmt, positioniert und zwischen
dem Dosenhalter 6 und der Stanzform 4 festgelegt wird, um für das Tiefziehen
und Abstreckziehen vorbereitet zu sein, dem der in die Bohrung 4a der
Stanzform 4 eingesetzte Rohling C unterworfen wird.
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Die Anordnung ist derart, daß die Rollen 407 an den oberen Enden des Paars
von Verbindungsgliedern 406, die um die Schwenkwelle 405 herum schwenken,
ebenso wie der innere bewegbare Zylinder 408, der über die die Rollen 407
haltenden Rollenhalter 408a verbunden ist, geringfügig vor den Positionen
positioniert werden, die dem Ende des Vorwärtshubs des Dosenhalters 6
entsprechen, d. h. so, daß sie geringfügig über diese Positionen zur Stanzform 4 hin
hervorstehen, wenn der becherartige Rohling C zwischen dem Dosenhalter 6 und
der Stanzform 4 gehalten ist. Im Betrieb wird die Vorwärtsbewegung des
Dosenhalters 6 vom becherartigen Rohling C blockiert, so daß der vordere Zylinder
412, der den Dosenhalter 406 direkt antreibt, ebenso wie die Stützstangen 411
und der äußere bewegbare Zylinder 409 relativ zum inneren bewegbaren Zylinder
408 gegen die nachgiebige Druckkraft, die von der unter Druck stehenden
Kammer 410 erzeugt wird, zurückgezogen wird. Auf diese Weise drückt der
Dosenhalter 6 den Rohling C fest gegen die Stanzform 4 mit der von der unter
Druck stehenden Kammer 410 erzeugten Druckkraft, wodurch der Rohling C
stabil in der richtigen Position gehalten wird.
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Falls der becherartige Rohling C nicht korrekt in die richtige Position im Inneren
der Bohrung 4a der Stanzform 4 eingesetzt ist, wird eine unnormal große
Druckkraft auf den Dosenhalter 6 ausgeübt, wenn der Dosenhalter in Kontakt mit dem
Rohling C gebracht wird. Diese bewirkt einen unnormalen Druckanstieg in der
unter Druck stehenden Kammer 410. In einem solchen Fall wird der Druck im
Inneren der Druckkammer 410 abgelassen, um zu ermöglichen, daß der
Dosenhalter 6, der vordere Zylinder 412, die Stützstangen 411 und der äußere
bewegbare Zylinder 409 relativ zum inneren bewegbaren Zylinder 408 zurückgezogen
werden, wodurch ein Zusammenbruch oder eine Beschädigung des Dosenhalters
6 und der Werkzeuge einschließlich der Stanzform 4 verhindert wird.
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Der Dosenkörper B wird in der beschriebenen Art und Weise durch
Zusammenwirken des Stanzstempels 7 und der Stanzformbohrung 4a und dem
Dosenboden-Amboß 8 der Stanzform geformt. Der Dosenkörper B wird dann vom
Stanzstempel 7 abgenommen. Zu diesem Zweck wird das Verbindungsloch
302a im Ringglied 302, welches am L-förmigen rotierenden Glied 121
angebracht ist, in Verbindung mit dem Luftversorgungsloch 303a gebracht,
welches im gleitenden Glied 303 ausgebildet ist, das im gleitenden Kontakt mit
dem Ringglied 302 durch die Kraft der Feder 304 gehalten ist. Folglich wird
ein Gas, wie Luft, aus der Luftversorgungsquelle A in das im Stanzstempel 7
ausgebildete Ausblasloch 7a durch den Luftversorgungseinlaß 303a, das
Verbindungsloch 302a, das Verbindungsloch 121a im L-förmigen rotierenden
Glied 121, die ringförmige Ausnehmung 120c, das Verbindungsloch 120b und
die ringförmige Ausnehmung 120a des Verbindungsstifts 120, das
Verbindungsloch 119a in der Verbindungsstange 119, die innere Bohrung 118a der
Teilkreis-Stützwelle 118, die ringförmige Ausnehmung 126b des gleitenden
Glieds 126, das Rohrbefestigungsloch 126a und das Rohr 300 eingeleitet.
Folglich wird das Gas, wie Luft, aus dem Ende des Luftausblaslochs 7a
abgegeben, so daß der Dosenkörper B leicht vom Stanzstempel 7 separiert und
abgenommen werden kann. Unter dessen wird das gleitende Glied fest im
Druckkontakt mit dem Ringglied 302 durch die von der Feder 304 ausgeübte
Kraft gehalten und eine dichte Abdichtung wird zwischen dem
Verbindungsstift 120 und benachbarten Gliedern einschließlich des L-förmigen rotierenden
Glieds 121 und der Verbindungsstange 119 ebenso gebildet wie zwischen der
Teilkreis-Stützwelle 118 und dem gleitenden Glied 126, so daß das Gas, wie
Luft, aus der Luftversorgungsquelle A nicht austritt, bevor es das
Luftausblasloch 7a erreicht hat, ungeachtet der Bewegungen der einzelnen Glieder, wie
dem Ringglied 302 und dem L-förmigen rotierenden Glied 121, dem
Verbindungsstift 120, der Verbindungsstange 119, der Teilkreis-Stützwelle 118 und
dem gleitenden Glied 126. Es ist daher möglich, die Luft aus dem Ende des
Ausblaslochs 7a des Stanzstempels 7 zum korrekten Zeitpunkt abzugeben.
Das Rohr 300 wird verwendet, um eine Verbindung nur zwischen dem
gleitenden Glied 126 und dem Stanzstempel 7 herzustellen, welche eine
synchronisierte hin- und hergehende lineare Bewegung vollziehen, so daß das Rohr 300
sich weder löst noch beschädigt wird, ungeachtet der
Hochgeschwindigkeitsbewegung des Stanzstempels 7, was einen stabilen Betrieb der Vorrichtung
für eine lange Zeitperiode gewährleistet.
Betrieb:
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Der in den Zuführpfad eingeführte Rohling wird nach einem Kontakt mit den
äußeren Randflächen der Zuführführungen zeitweise gestoppt. Wenn sich die
Zuführführungen drehen, wird der Rohling dann umgriffen und durch die an
den Rändern der Zuführführungen ausgebildeten Ausnehmungen nach unten
gefördert. Der nach unten geförderte Dosenrohling wird dann vom Paar
Blattfedern oder Rollen angehalten. Da sich die Zuführführungen weiter drehen,
drücken die Vorsprünge an den Rändern der Zuführführungen den
Dosenrohling jedoch nach unten gegen die Blattfedern oder Rollen, so daß die
Blattfedern oder Rollen aus dem Zuführpfad gegen die von den Zwangsmitteln
ausgeübten Zwangskräfte nach außen gedrückt werden. Der auf diese Weise
zugeführte Rohling wird in die Bohrung der Stanzform mittels des
Stanzstempels eingesetzt, der vom Stanzstempel-Antriebsmechanismus angetrieben und
vom Stanzstempel-Haltemechanismus gehaltert und geführt ist, so daß das
Tiefziehen und des Abstreckziehen des Dosenrohlings durchgeführt werden,
um ihn in einen Dosenkörper zu formen. Dann wird ein vom
Gasabgabemechanismus aus dem Gasausblasloch, welches in der Mitte des Stanzstempels
ausgebildet ist, abgegeben, wodurch der Dosenkörper vom Ende der Stanzform
separiert wird. Das Zahnrad, das einen Teilkreisdurchmesser besitzt, der dem
Teilkreisradius des Hohlrades gleicht, ist vorgesehen, um um die Achse des
Hohlrades herum entlang dem inneren Rand des Hohlrades in kämmenden
Eingriff mit den inneren Zahnradzähnen des Hohlrades umzulaufen. Folglich
beschreibt das Zahnrad eine Drehung um seine eigene Achse, so daß ein
vorgegebener Punkt auf dem Teilkreis des Zahnrades sich hin- und hergehend und
linear entlang einer diametralen Linie des Hohlrades bewegt, wodurch der
Stanzstempel, der drehbar an dem oben erwähnten Punkt gehalten ist, eine
hin- und hergehende lineare Bewegung durchführt.
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Der Stanzstempel wird vom Fluidlager während seiner hin- und hergehenden
linearen Bewegung geführt, so daß zwischen dem Stanzstempel und dem
Stanzstempel-Stützabschnitt Fluiddruck existiert, um einen direkten Kontakt
dazwischen zu vermeiden. Weiterhin können Gasversorgungsmittel, die an
einem stationären Teil der Vorrichtung vorgesehen sind, ein Gas in das
Gasausblasloch des Stanzstempels nach der Beendigung des Tiefziehens und
Abstreckziehens einleiten, wodurch der Dosenkörper vom Ende des
Stanzstempels separiert wird.
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Das am stationären Teil der Vorrichtung vorgesehene Gaszuführmittel liefert
ein Gas an den Gasverbindungsdurchlaß im rotierenden Glied bei einer
vorgegebenen Rotationswinkelphase des rotierenden Glieds, wobei das Gas dann
durch den Gasverbindungsdurchlaß und über die Achse des Zahnrades zum
Inneren der auf dem Teilkreis des Zahnrades vorgesehenen Stützwelle geleitet
wird. Das Gas fließt dann weiter durch das Gasflußmittel zum Gasausblasloch
im Stanzstempel, um dann davon abgegeben zu werden, wodurch der
Dosenkörper vom Ende des Stanzstempels separiert wird.
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Erklärung der Bezugszeichen und Symbole:
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A: Gasversorgungsquelle (Gasversorgungsmittel)
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B: Dosenkörper
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C: Rohling
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4: Stanzform
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4a: Stanzformbohrung
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5: Zuführmechanismus
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7: Stanzstempel
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7a: Gasausblasloch
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10: Stanzstempel-Antriebsmechanismus
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20: Stanzstempel-Haltemechanismus
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30: Gasauslaßmechanismus
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50: Rutsche
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51, 52: Zuführführungen
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51a, 52a: Ausnehmung
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51b, 52b: Vorsprung
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55, 56: Rolle
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55a, 56a: Aufgewickelte Torsionsfeder (Zwangsmittel)
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55c, 56c: Rollen
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60, 61: Blattfeder
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60a, 61a: Blattfederglied
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60b, 61b: Ende der Blattfeder
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60c, 61c: Befestigte Platte
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100: Motor (Zahnradantriebsmechanismus)
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106: Hohlrad
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109: Rotierende Welle (Zahnradantriebsmechanismus)
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116: Zahnrad
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118: Teilkreis-Stützwelle
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121: L-förmiges rotierendes Glied
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301: Gasflußmittel
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303: Gleitendes Glied
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305: Gasverbindungsdurchlaß