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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halteeinheit für einen Dosenkörper in einer Dosenumformmaschine.
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Es wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nummer 2016-106552 beansprucht, die am 27. Mai 2016 eingereicht worden ist, wobei deren Inhalt durch Bezugnahme einbezogen wird.
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BESCHREIBUNG DES IN BEZIEHUNG STEHENDEN STANDS DER TECHNIK
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Als Dosenkörper, der mit Inhalten, wie zum Beispiel einem Getränk, gefüllt und versiegelt wird, ist ein mit einem Boden versehener zylindrischer Dosenkörper, der ein Dosengefäß (Wand) und einen Dosenboden (Boden) aufweist, und eine Flaschendose mit einer Gewindekappe bekannt, die auf einen Öffnungsendabschnitt der Dose geschraubt ist. Der Dosenkörper solch einer Flaschendose verjüngt sich schräg, sodass ein oberer Abschnitt verengt ist, und eine Gewindenut zum Aufschrauben der Gewindekappe an der Seite des Öffnungsabschnitts ausgebildet ist.
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Wenn zum Beispiel so eine Flaschendose ausgebildet wird, wird ein Produkt (ein Dosenbasismaterial), welches durch Tiefziehen einer Metallplatte, die aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, zu einer Becherform erhalten wird, unter Verwendung der Dosenumformmaschine erneut tiefgezogen, und die Seitenwände werden in mehreren Streckschritten gedehnt. Nach dem Einstellen der Höhe des so erhaltenen Dosenkörpers durch Beschneiden, wird ein Druckvorgang an einer Umfangsfläche des Dosenkörpers ausgeführt. Danach wird eine Flaschendose durch einen Einschnürprozess ausgebildet, bei dem die Seite des geöffneten Endes des Dosenkörpers tiefgezogen wird.
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Beim Umformen so einer Flaschendose dreht die Flascheneinschnürvorrichtung, die eine während des Einschnürprozesses verwendete Dosenumformmaschine ist, einen Drehtisch, bei dem mehrere Dosenkörperhalter zum Unterstützen der unteren Seite des Dosenkörpers ringförmig angeordnet sind. Um den jeweiligen Dosenkörperhaltern zugewandt zu sein, werden des Weiteren offene Endseiten des durch den Dosenkörperhalter gehaltenen Dosenkörpers nacheinander gegen mehrere Einschnürwerkzeuge gedrückt, die ringförmig an dem Formwerkzeugtisch angeordnet sind, und das Tiefziehen wird in Schritten ausgeführt (siehe zum Beispiel die
japanische ungeprüfte Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2008-126266 ).
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Um Gas zum Lösen eines Dosenkörpers einem sich drehenden Dosenkörperhalter zuzuführen, wird bei einer Luftschiebeventileinheit, die in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2008-126266 beschrieben wird, ein Fixierungselement einschließlich mehrerer langer Nuten bereitgestellt, durch die Gas strömt. Durch Bewegen von einem Ende eines Gaszuführrohrs, das sich von jedem der Dosenkörperhalter entlang der langen Nuten erstreckt, mit der Drehung des Dosenkörperhalters, ist es möglich, das Gas zuzuführen, selbst wenn sich der Dosenkörperhalter dreht.
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Zum Beispiel gibt es einen Behälterhalter, der in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2008-126266 beschrieben wird, als eine übliche Einheit zum Halten eines Dosenkörpers in einer Flascheneinschnürvorrichtung oder Ähnlichem. Der Behälterhalter schließt ein Behälterhalteelement, das mit der Zufuhr von Luft expandiert, um die Umfangsfläche des Behälters zu halten, und einen Kolben ein, der den Behälter aus dem Halter herausdrückt.
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Die Luftschiebeventileinheit, die in der
japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichungsnummer 2008-126266 offenbart ist, ist so eingerichtet, dass ein Luftrohr, welches ein Behälterhalteelement zum Halten eines Behälters betreibt, und ein Luftrohr, das den Kolben zum Ausstoßen des Behälters betreibt, über einen Verteiler immer miteinander verbunden sind, während sich der Halter dreht. Aus diesem Grund besteht die Gefahr, dass der Kolben aufgrund eines fehlerhaften Betriebs eines Ventils oder Ähnlichem zum Steuern der Luftzufuhr unerwartet betrieben wird und der Behälter herausgedrückt wird und herunterfällt, wenn der Halter nicht bei einer Behälterausgabeposition ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der obigen Umstände ausgeführt und eine Aufgabe von dieser ist es, eine Dosenumformmaschine bereitzustellen, bei der ein Dosenkörper nicht zu einem unerwarteten Zeitpunkt von einem Dosenkörperhalter herunterfällt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die oben genannten Probleme zu lösen, wird in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Dosenumformmaschine bereitgestellt, die einen Drehtisch aufweist, bei dem mehrere Dosenkörperhalter, die eingerichtet sind, einen Dosenkörper entfernbar bzw. lösbar zu halten, ringförmig an einer Flächenseite (der ersten Flächenseite) einer Basis mit einer Scheibenform angeordnet sind, wobei die Dosenkörperhalter eine Vertiefung, in die zumindest eine untere Seite beziehungsweise Bodenseite des Dosenkörpers eingeführt werden kann, und eine Ausstoßeinheit aufweisen, wobei die Ausstoßeinheit einen Ausstoßkolben, der in einer Tiefenrichtung der Vertiefung bewegbar angeordnet ist und so bereitgestellt ist, dass er zwischen einer vorstehenden Position, bei welcher der Ausstoßkolben in die Vertiefung hervorsteht, und einer vertieften Position, bei welcher der Ausstoßkolben aus der Vertiefung heraustritt, verlagerbar ist, und einen Zylinder aufweist, der den Ausstoßkolben so unterstützt, dass dieser verlagerbar ist, und wobei bei einer Auswurfposition, bei welcher der Dosenkörper von der Vertiefung des Dosenkörperhalters ausgeworfen wird, eine Kolbenverlagerungseinheit, welche den Ausstoßkolben von der vertieften Position in Richtung der vorstehenden Position verlagert, an neben der anderen Flächenseite (der zweiten Flächenseite) der Basis bzw. an diese angrenzend bereitgestellt ist.
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Da die Kolbenverlagerungseinheit zum Betreiben des Ausstoßkolbens zumindest zu der Position angeordnet wird, bei welcher der Dosenkörper von der Behälterhaltereinheit ausgeworfen wird, ist es in Übereinstimmung mit der Dosenumformmaschine der vorliegenden Erfindung möglich, einem fehlerhaften Betrieb zuverlässig vorzubeugen, bei dem der Ausstoßkolben während des Bearbeitens des Dosenkörpers unerwartet in die Vertiefung hervorsteht und verursacht, dass der in Bearbeitung befindliche Dosenkörper herunterfällt.
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Eine Öffnung, durch die eine Flächenseite (die erste Flächenseite) und die andere Flächenseite (die zweite Flächenseite) der Basis miteinander kommunizieren, kann in einem Teil der Basis ausgebildet sein, in dem die Dosenkörperhalter angeordnet sind.
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Die Kolbenverlagerungseinheit kann ein Gasventil sein, das mit einer Gasdruckeinstelleinheit verbunden ist, welche Gas in den Zylinder führt.
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Das Gasventil kann ferner zwischen einer Position, die der Auswurfposition folgt, und der Einführposition entlang einer Drehrichtung eines Drehtischs an einer oder mehreren Positionen angeordnet sein und kann nicht zwischen der Position, die der Einführposition folgt, und einer Position, die der Auswurfposition vorangeht, angeordnet sein.
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Das Gasventil kann bei jeder Position zwischen der Auswurfposition und einer Einführposition, bei welcher der Dosenkörper vor dem Umformen in die Vertiefung eingeführt wird, angeordnet sein, und die Gasdruckeinstelleinheit kann über das Gasventil Gas in den Zylinder führen und das Innere des Zylinders absaugen, um den Ausstoßkolben von der Ursprungsposition in Richtung der vertieften Position zu verlagern.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Dosenkörperhalter, der aufweist: eine Vertiefung, die einen unteren Abschnitt eines Dosenkörpers aufnimmt; eine Dosenkörperhalteeinheit, die an einer inneren Umfangsflächenseite der Vertiefung angeordnet ist; und eine Ausstoßeinheit, die an einer Bodenflächenseite der Vertiefung angeordnet ist, wobei die Dosenkörperhalteeinheit ein elastisches Teil aufweist, das teilweise an der inneren Umfangsfläche der Vertiefung exponiert ist, und die Ausstoßeinheit einen Ausstoßzylinder und einen Ausstoßkolben aufweist, der im Inneren des Ausstoßzylinders unterstützt ist, um in einer Achsrichtung des Ausstoßzylinders bewegbar zu sein.
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Bei dem Dosenkörperhalter des anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung kann das elastische Teil eine Ringform mit einem rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, aus Gummi hergestellt sein, ein hohler Abschnitt kann in dem rechtwinkligen Querschnitt ausgebildet sein und es kann eine erste Gasdruckeinstelleinheit, die eingerichtet ist, einen Gasdruck von außen zu einer Innenseite des hohlen Abschnitts aufzubringen, mit dem elastischen Teil verbunden sein.
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Zudem kann bei dem Dosenkörperhalter des anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung eine im Wesentlichen zylindrische Zylinderform bei dem Ausstoßzylinder ausgebildet sein, ein Druckeinstellloch kann bei dem Ausstoßzylinder angeordnet sein, um in dem Ausstoßzylinder verdichtete Luft durch eine Bewegung des Ausstoßkolbens freizugeben.
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In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Dosenumformmaschine bereitzustellen, bei welcher der Dosenkörper nicht zu einem unerwarteten Zeitpunkt aus dem Dosenkörperhalter fällt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Flussdiagramm, das Formprozesse bei eine DI-Dose in Stufen veranschaulicht.
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2 ist eine schematische Ansicht, die eine Formänderung eines Dosenkörpers bei jedem Vorgang veranschaulicht.
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3 ist eine perspektivische Ansicht von außen, die eine Dosenumformmaschine (Einschnürvorrichtung) veranschaulicht.
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4 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Drehtisch und seine Umgebung veranschaulicht.
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5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil des Drehtischs veranschaulicht.
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6 ist eine von der Seite des Formwerkzeugtischs betrachtete Draufsicht des Drehtischs.
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7 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die einen Aufbau eines Dosenkörperhalters veranschaulicht.
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8 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau des Dosenkörperhalters veranschaulicht.
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9 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptteils, wenn die Umgebung einer Dosenkörpereinführposition des Drehtischs von der Rückseite betrachtet wird.
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10 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, wenn die Umgebung der Dosenkörperauswurfposition des Drehtischs von der vorderen Flächenseite betrachtet wird.
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11 ist eine Schnittansicht, welche den Betrieb einer Dosenkörperhaltereinheit veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hiernach wird eine Dosenumformmaschine einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgenden jeweiligen Ausführungsformen werden für ein besseres Verständnis des Rahmens der Erfindung im Detail beschrieben und beschränken nicht die vorliegende Erfindung, es sei denn, es wird anders angegeben. In den in der folgenden Beschreibung verwendeten Zeichnungen gibt es für ein einfaches Verständnis der Merkmale der vorliegenden Erfindung Fälle, bei denen die Hauptabschnitte zum Zwecke der Erkennbarkeit vergrößert sind und die Größenverhältnisse der Komponenten nicht notwendigerweise die gleichen wie im tatsächlichen Fall sind.
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Zunächst wird eine Ablaufreihenfolge des Formvorgangs bzw. -prozesses einer Trinkdose, die ein Beispiel eines Dosenkörpers ist, beschrieben.
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1 ist ein Fließdiagramm, das ein Beispiel eines Formvorgangs einer Trinkdose in Schritten veranschaulicht. 2 ist eine schematische Ansicht, die eine Formveränderung des Dosenkörpers bei jedem Vorgang veranschaulicht.
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Die Trinkdose wird über einen Plattenmaterialstanzschritt S1, einen Umformschritt (Tiefziehschritt) S2, einen DI-Schritt (Tiefzieh- und Streckschritt) S3, einen Beschneidungsschritt S4, einen Druck- und Beschichtungsschritt (äußere Dosenfläche) S5, einen Beschichtungsschritt (innere Dosenfläche) S6 und einen Einschnürschritt S7 in dieser Reihenfolge ausgebildet.
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Zum Beispiel wird bei dem Plattenmaterialstanzschritt S1 ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes gewalztes Material gestanzt, um ein, wie in 2a veranschaulichtes, scheibenähnliches Plattenmaterial (Rohling) W auszubilden, das heißt, es wird ein Stanzvorgang ausgeführt. Bei dem Umformschritt (Tiefziehschritt) S2 wird das Plattenmaterial W, wie in 2b veranschaulicht, in einer Umformpresse tiefgezogen (umgeformt) und wird zu einem becherähnlichen Körper (Dosenbasismaterial) W1 umgeformt. In dem DI-Schritt (Tiefzieh- und Streckschritt) S3 wird, wie in 2c veranschaulicht, an dem becherähnlichen Körper W1 durch die DI-Bearbeitungsvorrichtung eine DI-Bearbeitung (Tiefziehen und Strecken) ausgeführt, und das Dosengefäß 11 und der Boden 12 bilden einen integralen mit einem Boden versehenen zylindrischen Dosenkörper W2 aus.
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Da die Höhe des Öffnungsendabschnitts 11a des Dosenkörpers W2 nicht einheitlich ist, wird der Öffnungsendabschnitt 11a bei dem Beschneidungsschritt S4 unter Verwendung einer Beschneidungseinrichtung beschnitten, und der beschnittene Dosenkörper W3, bei dem die Höhe des Öffnungsendabschnitts 11a des Dosengefäßes 11 über den gesamten Umfang gleichmäßig ausgerichtet ist, wird wie in 2d veranschaulicht, ausgebildet.
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Nachdem der Dosenkörper W3 gereinigt ist, um das Gleitöl und Ähnliches zu entfernen, wird danach die Oberflächenbehandlung ausgeführt und die Trocknung wird ausgeführt. Danach werden, wie in 2e veranschaulicht, das Bedrucken und Beschichten an der äußeren Flächenseite 11b des Dosenkörpers W3 ausgeführt (Bedruck- und Beschichtungsschritt S5 der äußeren Dosenfläche), und danach wird die innere Flächenseite 11c des Dosenkörpers W3 beschichtet (Beschichtungsschritt S6 der inneren Dosenfläche).
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Als Nächstes wird auf der Seite des Öffnungsendabschnitts 11a des Dosengefäßes 11 unter Verwendung eines Einschnürwerkzeugs ein Halsabschnitt 12 mit einer glatten geneigten sich verjüngenden Form ausgebildet. Ferner wird eine Gewindenut 13 (siehe 2g), die zu der Form der Kappe oder Deckel passt, in dem Halsabschnitt 12 bei dem Öffnungsendabschnitt des Halsabschnitts 12 unter Verwendung eines Schraubwerkzeugs (Umformwerkzeug) ausgebildet (Schraubenausbildungsschritt S8). Die Dosenumformmaschine in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist eine Einschnürvorrichtung, die bei dem Einschnürschritt S7 und dem Gewindeausbildungsschritt S8 verwendet wird. Mit so einer Einschnürvorrichtung wird ein Dosenkörper (Flaschendose) 10 mit einem verengten Halsabschnitt 12 auf der Seite des Öffnungsendabschnitts 11a des Dosengefäßes 11 ausgebildet (siehe 2f).
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Danach wird der Dosenkörper (Flaschendose) 10, der durch jeden der oben beschriebenen Schritte erhalten wird, mit einem Inhalt, wie zum Beispiel einem Getränk oder Ähnlichem gefüllt, es wird eine zu der Gewindenut 13 passende Kappe, um die Öffnung des Halsabschnitts 12 zu bedecken, angebracht und das Innere des Dosenkörpers 10 wird versiegelt beziehungsweise abgedichtet.
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3 ist eine perspektivische Ansicht von außen, die eine Dosenumformmaschine (Einschnürvorrichtung) veranschaulicht. 4 ist eine perspektivische Ansicht von außen, die den Drehtisch und seinen Umfangskantenabschnitt veranschaulicht. Ferner ist 5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil des Drehtischs veranschaulicht.
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Eine Dosenumformmaschine (Einschnürvorrichtung) 20 ist eine für den Einschnürschritt S7 und den Schraubenausbildungsschritt S8, die oben beschrieben worden sind, verwendete Dosenumformmaschine und schließt einen Hauptkörper 21, der eine nicht veranschaulichte Welle oder eine nicht veranschaulichte hin- und her bewegbare Einheit aufweist, einen Drehtisch 23, der in axialer Richtung an der Welle des Hauptkörpers 21 angebracht ist und einen Formwerkzeugtisch 24 ein, der so angeordnet ist, dass er dem Drehtisch 23 zugewandt ist. Ferner sind ein Gleitringelement 25 und ein Fixierringelement 26 in der mittigen Richtung in der Umgebung des Drehtischs 23 angeordnet.
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Der Drehtisch 23 ist zum Beispiel ein Element, bei dem mehrere Dosenkörperhalter 31, die im Stande sind, den Bodenabschnitt des Dosenkörpers zu halten, ringförmig auf einer Flächenseite 23a des Tischhauptkörpers 23A (Basis) mit einer ringförmigen flachen Platte angeordnet sind. Der Drehtisch 23 wird durch einen nicht veranschaulichten Index, der an dem Hauptkörper 21 angeordnet ist, drehbar unterstützt und dreht sich intermittierend um die Drehachse. Der Aufbau des Dosenkörperhalters 31 wird später im Detail beschrieben.
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Durch nicht veranschaulichte Luftzuführnuten und Luftzuführrohre, die jeweils an dem Gleitringelement 25 und dem Fixierringelement 26 angeordnet sind, kann Gasdruck über das sich mit dem Drehtisch 23 drehende Gleitringelement 25 auf die Dosenkörperhaltereinheit 33 (siehe 7) des Dosenkörperhalters 31 aufgebracht werden, was später beschrieben wird.
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Der Formwerkzeugtisch 24 ist zum Beispiel ein Element, bei dem mehrere Formwerkzeuge 41 dem Drehtisch 23 zugewandt ringförmig an einer Flächenseite 24a des Tischhauptkörpers 24A, der eine ringförmige flache Platte aufweist, angeordnet sind. Der Formwerkzeugtisch 24 ist so angeordnet, dass er durch eine nicht gezeigte hin- und her Bewegungseinheit entlang der x-Achse bewegbar ist, welche die Formrichtung ist. Das heißt, dass sich der Formwerkzeugtisch 24 hin- und her bewegt, um den Raum zwischen dem Formwerkzeugtisch 24 und dem Drehtisch 23 zu verengen oder zu erweitern. Zudem bewegt sich der Drehtisch 23 nur ohne eine Drehbewegung entlang der x-Achse hin und her.
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Das Formwerkzeug 41 schließt mehrere Formwerkzeuge 41, 41 ... ein, bei denen die Umformformen in dem Dosenkörperhalter 31 des Drehtischs 23 in Schritten verändert werden, sodass zum Beispiel der Halsabschnitt 12 (siehe 2) des Dosenkörpers 10 in der Drehrichtung des Drehtischs 23 (gegen den Uhrzeigersinn Q in 6) von einer Position aus schrittweise ausgebildet wird, die einer Dosenkörpereinführposition P1 (siehe 6) gegenüberliegt, bei welcher der Halsabschnitt einen unverformten Dosenkörper drückt. Ferner kann dem Formwerkzeug 41 folgend bei der letzten Stufe ein Schraubwerkzeug (Formwerkzeug) 61 zum Ausbilden der Gewindenut 13 (siehe 2g) zudem durch den Halsabschnitt 12 verengten Öffnungsende angeordnet sein.
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6 ist eine Draufsicht des Drehtischs, wenn dieser von der Seite des Formwerkzeugtischs betrachtet wird.
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Der Drehtisch 23 der vorliegenden Ausführungsform dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn in der Richtung Q intermittierend beziehungsweise periodisch. Ferner wird der von dem vorigen Schritt kommende Dosenkörper mit dem nicht geformten Halsabschnitt in den Dosenkörperhalter 31 unter den mehreren ringförmig angeordneten Dosenkörperhaltern 31, 31 ... gedrückt, der die Position erreicht, die an einem Sternrad 51A angrenzt, das bei dem äußeren Kantenabschnitt des Drehtischs 23 angeordnet ist (die Dosenkörpereinführposition P1).
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Des Weiteren wird der Dosenkörper 10, der mit dem gehaltenen Halsabschnitt 12 ausgebildet ist, von dem Dosenkörperhalter 31 ausgeworfen, der die zu dem Sternrad 51B benachbarte Position erreicht (die Dosenkörperauswurfposition P2). Eine Dosenkörperhalteeinheit 33 oder eine Auswerfeinheit 34, die später beschrieben wird, wirkt auf den Dosenkörperhalter 31, der bei der Dosenkörpereinführposition P1 und der Dosenkörperauswurfposition P2 angeordnet ist.
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7 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die ein Beispiel des Dosenkörperhalters veranschaulicht. 8 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand veranschaulicht, bei dem der Dosenkörperhalter bei der Dosenkörperauswurfposition ist. Des Weiteren ist 9 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Hauptteils, wenn die Umgebung der Dosenkörpereinführposition des Drehtischs von der Rückseite betrachtet wird. Des Weiteren ist 10 eine perspektivische Teilschnittansicht, wenn die Umgebung der Dosenkörperauswurfposition des Drehtischs von der Vorderseite betrachtet wird.
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Der Dosenkörperhalter 31 schließt zum Beispiel eine Vertiefung 32, die einen unteren Abschnitt (einen Bodenabschnitt) des beschnittenen Dosenkörpers W3, der in 2d veranschaulicht wird, aufnimmt, eine Dosenkörperhalteeinheit 33, die auf der Seite der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 angeordnet ist, und eine Ausstoßeinheit 34 ein, die auf der Seite der Bodenfläche 32b der Vertiefung 32 angeordnet ist.
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Die Dosenkörperhalteeinheit 33 schließt ein elastisches Teil 42 ein, das teilweise an der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 exponiert ist. Das elastische Teil 42 ist zum Beispiel ein aus einem elastischen Element, wie zum Beispiel Gummi, hergestelltes ringförmiges Element mit einem rechtwinkligen Querschnitt und einem darin ausgebildeten hohlen Abschnitt 42a. In dem elastischen Teil 42 ist eine erste Gasdruckeinstelleinheit 43 zum Aufbringen des Gasdrucks von der Außenseite zu der Innenseite des hohlen Abschnitts 42a über das Luftzuführrohr 35 mit dem Gleitringelement 25 und dem Fixierringelement 26 verbunden.
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Die erste Gasdruckeinstelleinheit 43 ist zum Beispiel durch einen Kompressor ausgebildet, der die verdichtete Luft auf das Innere des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 aufbringt. Der Betrieb der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 wird entsprechend der Position des Dosenkörperhalters 31 gesteuert, der an dem Drehtisch 23 angeordnet ist. Die Öffnungs- und Schließsteuerung der Gaszufuhr von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 zu dem elastischen Teil 42 wird durch eine Veränderung der relativen Drehposition zwischen dem Gleitringelement 25 und dem Fixierringelement 26 ausgeführt.
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Wie in 11A veranschaulicht, behält das elastische Teil 42 in der Dosenkörperhalteeinheit 33 seine Ausgangsform in einem Zustand bei, indem der Gasdruck von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 (siehe 7) nicht auf das Innere des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 aufgebracht wird. Da das elastische Teil 42 in diesem Zustand nicht von der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 hervorsteht, liegt das elastische Teil 42 nicht an der Umfangsfläche des Dosenkörpers W3 an. Ein in 11A veranschaulichter Zustand ist eine Dosenkörperfreigabeposition, bei welcher der in die Vertiefung 32 eingeführte Dosenkörper 10 nicht mit der Dosenkörperhalteeinheit 33 verriegelt ist, beziehungsweise von dieser gehalten wird.
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In einem Zustand, in dem der Gasdruck von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 (siehe 8) auf das Innere des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 aufgebracht wird, steigt indes, wie in 11B veranschaulicht, der Gasdruck im Inneren des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 an. Als Ergebnis steht ein Abschnitt des elastischen Teils 42, der zu der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 exponiert ist, von der inneren Umfangsfläche 32a hervor beziehungsweise wölbt sich und verengt den Durchmesser der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32. In diesem Zustand kommt der Vorsprungsabschnitt 42b des elastischen Teils 42 mit der Umfangsfläche des Bodenabschnitts von dem Dosenkörper W3 in Kontakt, und der Dosenkörper W3 wird durch das sich wölbende elastische Teil 42 gehalten. Der in 11B veranschaulichte Zustand ist eine Dosenkörperhalteposition, bei welcher der Dosenkörper 10, der in die Vertiefung 32 eingeführt ist, mit der Dosenkörperhalteeinheit 33 im Eingriff steht beziehungsweise von dieser gehalten wird.
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Die Ausstoßeinheit 34 schließt einen Ausstoßzylinder (Zylinder) 44 und einen Ausstoßkolben 45 ein, der so im Inneren des Ausstoßzylinders 44 unterstützt ist, dass er in der X-Richtung in 7 bewegbar ist. Der Ausstoßzylinder 44 weist einen im wesentlichen zylindrischen Zylinderraum S auf. Ferner ist ein Druckeinstellloch (Gasentlüftungsloch) 58 an dem Ausstoßzylinder (Zylinder) 44 angeordnet, um die Luft freizugeben, welche in dem Ausstoßzylinder 44 durch die Bewegung des Ausstoßkolbens 45 verdichtet wird. Das Druckeinstellloch 58 kann zum Beispiel ein Durchgangsloch sein, welches zulässt, dass das Innere und das äußere des Ausstoßzylinders 44 miteinander kommunizieren.
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Eine Öffnung 54, durch die eine Flächenseite 23a und die andere Flächenseite 23b des Tischhauptkörpers (Basis) 23A miteinander kommunizieren, ist bei einer Position ausgebildet, bei welcher der Dosenkörperhalter 31 in dem Tischhauptkörper (Basis) 23A des Drehtischs 23 angeordnet ist. Die Öffnung 54 kommuniziert mit dem Zylinderraum S, der in dem Ausstoßzylinder 44 ausgebildet ist, sodass ein Gasdruck, wie zum Beispiel verdichtete Luft, von der anderen Flächenseite 23b des Tischhauptkörpers (Basis) 23A auf die Innenseite des Zylinderraums S aufgebracht werden kann.
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Des Weiteren sind auf der anderen Flächenseite 23b des Tischhauptkörpers (Basis) 23A in einem Abschnitt, in dem die Öffnung 54 ausgebildet ist, mehrere rechtwinklige Abstandsplatten 55 aufgereiht angeordnet, die sich zusammen mit dem Drehtisch 23 drehen. In jeder dieser Abstandsplatten 55 ist eine Öffnung 54a ausgebildet, die mit der Öffnung 54 kommuniziert, welche in dem Tischhauptkörper (Basis) 23A ausgebildet ist.
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Auf der anderen Flächenseite 23b des Tischhauptkörpers (Basis) 23A der den Drehtisch 23 ausbildet, ist ferner eine scheibenförmige feststehende Stützplatte 57 angeordnet. Die feststehende Stützplatte 57 ist ein nicht drehbares feststehendes oder Fixierungselement und ist zum Beispiel an der anderen Flächenseite 23b des Tischhauptkörpers (Basis) 23A angeordnet, sodass sie über die Abstandsplatte 55 relativ zu dem Tischhauptkörper (Basis) 23A drehbar ist, um eine Drehung des Drehtischs 23 zuzulassen.
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Gasventile (Kolbenverlagerungseinheiten) 56, 56 ..., welche die Kolbenverlagerungseinheit ausbilden, sind an der feststehenden Stützplatte 57 von einem Teil aus, der mit der Dosenkörperauswurfposition P2 (siehe 6) zum Auswerfen des umgeformten Dosenkörpers 10 von dem Dosenkörperhalter 31 korrespondiert (überlappt), zu einem Teil, der mit der Position korrespondiert (überlappt), welche mit der Dosenkörpereinführposition P1 (siehe 6) korrespondiert (überlappt), entlang der Rotationsrichtung Q des Drehtischs 23 angeordnet. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Gasventile (Kolbenverlagerungseinheiten) 56, 56 ... an jeder der Positionen in der feststehenden Stützplatte 57 angeordnet, die mit den drei Positionen der Dosenkörperauswurfposition P2, der Dosenkörpereinführposition P1 und der Position dazwischen korrespondieren (überlappen) (siehe 9).
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Indes ist das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 zwischen der Position, die der Dosenkörpereinführposition P1 (siehe 6) entlang der Drehrichtung Q des Drehtischs 23 folgt und der vorderen Position der Dosenkörperauswurfposition P2 angeordnet. Das heißt, dass das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 nicht an einer Position angeordnet ist, die der Position zugewandt ist, bei welcher das Umformwerkzeug 41 und das Schraubwerkzeug 61 an dem Formwerkzeugtisch 24 angeordnet sind (die Position, welche der Position zugewandt ist, bei der das Umformwerkzeug 41 und das Schraubwerkzeug 61 an dem Formwerkzeugtisch 24 angeordnet ist, und frei von dem Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) ist).
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Das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 schließt einen Ventilhauptkörper 61, ein Verbindungsrohr 62, das an einer Endseite des Ventilhauptkörpers 61 angeordnet ist, einen inneren Körper 64 und ein Montageelement 65 ein.
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Der innere Körper 64 wird im Inneren des Ventilhauptkörpers 61 unterstützt, und ein Druckinnenrohr 63 ist bei diesem angeordnet. Eine Endseite des Druckinnenrohrs 63 ist mit dem Verbindungsrohr 62 verbunden und die andere Endseite von diesem ist als ein Öffnungsende in der Öffnung 54 exponiert, die in der feststehenden Stützplatte 57 ausgebildet ist. Das Montageelement 65 verriegelt das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 bei einer Position, die mit der Öffnung 54 überlappt, welche in der feststehenden Stützplatte 57 ausgebildet ist.
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Das Verbindungsrohr 62 des Gasventils (Kolbenverlagerungseinheit) 56 kommuniziert mit der zweiten Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46. Die zweite Gasdruckeinstelleinheit 46 schließt zum Beispiel einen Kompressor zum Zuführen der verdichteten Luft, eine Pumpe zum Absaugen von Luft und Ähnliches ein. Als Ergebnis wird der Innendruck des Zylinderraums S, der in dem Ausstoßzylinder 44 ausgebildet ist, durch die zweite Gasdruckeinstelleinheit 46 über das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 gesteuert.
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Das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 verursacht, dass die zweite Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46 und der Zylinderraum S des Ausstoßzylinders 44 (Gasdruckeinstelleinheit) miteinander über die Öffnung 54 kommunizieren, die in dem Tischhauptkörper (Basis) 23A des Drehtischs 23 ausgebildet ist. Daher wird der Gasdruck des Zylinderraums S durch den Betrieb der zweiten Gasdruckeinstelleinheit 46 verbessert oder die Innenluft wird angesaugt.
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Wenn zum Beispiel die verdichtete Luft von der zweiten Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46 zugeführt wird, wird der Gasdruck auf den Zylinderraum S des Ausstoßzylinders 44 von dem Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 aus über die Öffnung 54 des Tischhauptkörpers (Basis) 23A aufgebracht. Wenn der Ausstoßkolben 45 zum Beispiel bei der vertieften Position ist (siehe 7), wird der Ausstoßkolben 45, der durch den Ausstoßzylinder 45 bewegbar unterstützt ist, somit durch den Anstieg des Innendrucks des Zylinderraums S zu der vorstehenden Position (siehe 8) verlagert.
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Wenn das Absaugen durch die zweite Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46 ausgeführt wird, wird der Zylinderraum S des Ausstoßzylinders 44 von dem Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 über die Öffnung 54 des Tischhauptkörpers (Basis) 23A abgesaugt. Wenn der Ausstoßkolben 45 bei der vorstehenden Position ist (siehe 8) wird der Ausstoßkolben 45, der durch den Ausstoßzylinder 44 bewegbar unterstützt wird, dementsprechend durch den Druckablass von dem Zylinderraum S zu der vertieften Position (siehe 7) verlagert.
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Es wird an einer anderen Position als die Position, bei der das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 angebracht ist, ein vorbestimmter Spalt in der Abstandsplatte 55 in einem Bereich der feststehenden Stützplatte 57 ausgebildet, und das Innere des Zylinderraums S wird über die Öffnung 55a der Abstandsplatte 55 und die Öffnung 54 des Tischhauptkörpers (Basis) 23A auf den atmosphärischen Druckzustand eingestellt.
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Es wird nun der Betrieb der Dosenumformmaschine 20 der vorliegenden Ausführungsform mit dem obigen Aufbau beschrieben.
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Wenn die Öffnungsseite des Dosenkörpers W3 (siehe 2e), der in dem vorausgehenden Schritt ausgebildet worden ist, zum Beispiel durch die Dosenumformmaschine (Einschnürvorrichtung) 20 gezogen wird, um den Dosenkörper 10 (siehe 2f) mit dem Halsteil 12 auszubilden, wird der Dosenkörper mit dem Bodenabschnitt, der in dem vorangegangenen Prozess gezogen worden ist, zum Beispiel in die Vertiefung 32 des Dosenkörperhalters 31 bei der Dosenkörpereinführposition P1 eingeführt (siehe 6).
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Wenn der Dosenkörper eingeführt wird, tritt der Dosenkörperhalter 31 bei der Dosenkörpereinführposition P1 in die vertiefte Position ein, bei welcher der Zylinderraum S des Ausstoßzylinders 44 durch die zweite Gasdruckeinstelleinheit 46 abgesaugt wird und somit der Ausstoßkolben 45 aus dem inneren der Vertiefung 32 austritt. Das elastische Teil 42, welches die Dosenkörperhalteeinheit 33 ausbildet, tritt in einen Zustand ein, in den von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 kein Gasdruck aufgebracht wird, und ist bei der Dosenkörperfreigabeposition angeordnet, bei der das elastische Teil 42 nicht von der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 hervorsteht (siehe 11a).
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Wenn der Dosenkörper 10 des Weiteren in die Vertiefung 32 des Dosenkörperhalters 31 eingeführt wird, wird der Gasdruck von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 auf das Innere des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 aufgebracht, und der Gasdruck im Inneren des hohlen Abschnitts 42a des elastischen Teils 42 steigt an. Als Ergebnis steht ein Abschnitt des elastischen Teils 42, der zu der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 exponiert ist, von der inneren Umfangsfläche 32a hervor (wölbt sich). Des Weiteren wird die Dosenkörperhalteeinheit 33 bei der Dosenkörperfreigabeposition zu einer Dosenkörperhalteposition verlagert (siehe 11B), bei welcher das elastische Teil 42 den Durchmesser der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 verengt. Als Ergebnis wird die Umfangsfläche des Dosenkörpers W3, der in die Vertiefung 32 eingeführt wird, durch den vorstehenden Abschnitt 42b des elastischen Teils 42 geklammert beziehungsweise eingeklemmt.
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Vor dem Einführen des Dosenkörpers W3 wird der Zylinderraum S des Ausstoßzylinders 44 zuvor durch die zweite Gasdruckeinstelleinheit 46, wie zum Beispiel eine Saugpumpe, abgesaugt. Als Ergebnis wird der Ausstoßkolben 45 zu der vertieften Position gebracht, bei der er aus der Vertiefung 32 austritt.
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Des Weiteren ist der Ausstoßkolben 45 bei der vorstehenden Position bei der Dosenkörperauswurfposition P2 angeordnet, bevor er die Dosenkörpereinführposition P1 erreicht, und in einem Zustand, in dem der Ausstoßkolben 45 bei der vorstehenden Position angeordnet ist, kann der Ausstoßkolben 45 durch eine Druckkraft, wie zum Beispiel einen Öldruck, zum Einführen des Dosenkörpers W3 in den Dosenkörperhalter 31 bei der Dosenkörpereinführposition P1 in die vertiefte Position gedrückt werden. In diesem Fall ist es möglich, die Absaugfunktion der zweiten Gasdruckeinstelleinheit 46 wegzulassen. Wenn der Ausstoßkolben 45 eingerichtet ist, bei der Dosenkörpereinführposition P1 durch die Druckkraft zum Drücken des Dosenkörpers W3 in den Dosenkörperhalter 31 in die vertiefte Position gedrückt zu werden, kann das Innere des Zylinderraums S an die Umgebung abgegeben werden.
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Danach wird die Öffnungsendseite des Dosenkörpers 10, der durch den Dosenkörperhalter 31 unterstützt wird, durch das intermittierende Drehen des Drehtischs 23 schrittweise gegen die Umformwerkzeuge 41, 41 ... gedrückt wird, die ringförmig an dem Formwerkzeugtisch 24 angeordnet sind, und wird in Schritten tiefgezogen. Als Ergebnis wird der Halsabschnitt 12 (siehe 2f) an dem Dosenkörper 10 ausgebildet, während sich der Drehtisch 23 einmal dreht.
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Während des Bearbeitens des Dosenkörpers W3 unter Verwendung der Umformwerkzeuge 41, 41 ... und des Schraubwerkzeugs 61 (bevor der Dosenkörperhalter 31 die Dosenkörperauswurfposition P2 von der Dosenkörpereinführposition P1 aus erreicht), wird der Dosenkörper 10, der in die Vertiefung 32 der Dosenkörperhalteeinheit 33 eingeführt ist, durch das elastische Teil 42 der Dosenkörperhalteeinheit 33 an der Umfangsfläche des Bodenabschnitts gehalten (gesperrt).
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Des Weiteren ist das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56, das mit der zweiten Gasdruckeinstelleinheit 46 zum Ändern des Innendrucks in dem Zylinderraum S verbunden ist, während des Bearbeitens des Dosenkörpers W3 unter Verwendung der Umformwerkzeuge 41, 41 ... und des Schraubwerkzeugs 61 nicht in der Öffnung 54 angeordnet, die in dem Tischhauptkörper (Basis) 23A ausgebildet ist, was die hintere Endseite des Ausstoßzylinders 44 zu der Außenseite exponiert. Dementsprechend ist es möglich, einem Problem vorzubeugen, bei dem der Innendruck des Zylinderraums S aufgrund einer Luftleckage oder Ähnliches ansteigt, der Ausstoßkolben 45 zu einem unerwarteten Zeitpunkt hervorsteht und der Dosenkörper, der bearbeitet wird, herunterfällt.
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Wenn der Dosenkörperhalter 31 zum Halten des Dosenkörpers 10, bei dem die Bearbeitung des Halsabschnitts 12 unter Verwendung der Reihe von Formwerkzeugen 41, 41 ... und des Schraubwerkzeugs 61 oder die Ausbildung der Gewindenut 13 abgeschlossen ist, die Dosenkörperauswurfposition P2 erreicht, stoppt die Dosenkörperhalteeinheit 33 das Aufbringen des Gasdrucks von der ersten Gasdruckeinstelleinheit 43 (siehe 7) in Richtung des elastischen Teils 42. Die Steuerung des Gasdrucks, der auf das elastische Teil 42 aufgebracht wird, wird durch eine Änderung der relativen Rotationsposition zwischen dem Gleitringelement 25 und dem Fixierringelement 26 ausgeführt. Da ein Zustand, in dem der Gasdruck nicht auf das elastische Teil 42 ausgeübt wird, eingestellt ist, kehrt das elastische Teil 42 zu der Ausgangsform zurück, die nicht von der inneren Umfangsfläche 32a der Vertiefung 32 hervorsteht, und wird zu der Dosenfreigabeposition verlagert, bei welcher der Dosenkörper 10 nicht eingespannt ist (siehe 11A).
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Des Weiteren wird der Gasdruck von der zweiten Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46 über das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 auf die Innenseite des Zylinderraums S des Auswurfzylinders 44 aufgebracht. Wenn der Ausstoßkolben 45 zum Beispiel bei der vertieften Position ist (siehe 7), wird der Ausstoßkolben 45, der durch den Ausstoßzylinder 44 bewegbar unterstützt wird, folglich durch den Anstieg des Innendrucks des Zylinderraums S zu der vorstehenden Position verlagert (siehe 8).
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Als Ergebnis wird der bearbeitete Dosenkörper 10 von der Vertiefung 32 des Dosenkörperhalters 31 ausgeworfen und wird dem nächsten Prozess zugeführt.
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Nachdem der Dosenkörper 10 von dem Dosenkörperhalter 31 ausgeworfen ist, wird das Innere des Zylinderraums S des Ausstoßzylinders 44 über ein Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 von der zweiten Gasdruckeinstelleinheit (Gasdruckeinstelleinheit) 46 bei jeder Position der Dosenkörpereinführposition P1 von der Dosenkörperauswurfposition P2 aus abgesaugt. Als Ergebnis wird der Ausstoßkolben 45, der durch den Ausstoßzylinder 44 bewegbar unterstützt ist, durch die Vertiefung des Zylinderraums S zu der vertieften Position verlagert (siehe 7).
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Wie oben beschrieben ist das Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit) 56 zum Betreiben des Ausstoßkolbens 45 bei der Dosenumformmaschine 20 der vorliegenden Ausführungsform nur zwischen der Position, bei welcher der Dosenkörper von dem Dosenkörperhalter 31 ausgeworfen wird und der Einführposition des Dosenkörpers bereitgestellt. Dementsprechend ist es möglich, einem fehlerhaften Betrieb zuverlässig vorzubeugen, bei dem der Auswurfkolben 45 während des Bearbeitens des Dosenkörpers unerwartet in die Vertiefung 32 hervorsteht und verursacht, dass der Dosenkörper, der bearbeitet wird, herunterfällt.
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, wurden diese Ausführungsformen als Beispiele dargelegt und sind nicht dazu vorgesehen, den Schutzbereich der Erfindung zu beschränken. Diese Ausführungsformen können in verschiedenen anderen Formen bereitgestellt werden und verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Veränderungen können in dem Schutzbereich ausgeführt werden, die nicht den Rahmen der Erfindung verlassen. Diese Ausführungsformen und Abwandlungen davon sind in dem Schutzbereich und Rahmen der Erfindung einbezogen und gehören zu der Erfindung, die in den Ansprüchen und deren äquivalenten Schutzbereich beschrieben ist.
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Zum Beispiel wird bei der vorgenannten Ausführungsform der Auswurfkolben durch einen Anstieg oder ein Absaugen des Gasdrucks in dem Zylinderraum betätigt. Jedoch kann der Auswurfkolben zum Beispiel direkt durch eine mechanische Betriebseinheit, wie zum Beispiel eine Nockeneinheit oder eine Federeinheit betrieben werden.
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Ferner wurde zum Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform als Vielzahl von Formwerkzeugen 41, die an dem Formwerkzeugtisch 24 angeordnet sind, ein Beispiel eines Formwerkzeugs zum Ausbilden eines Halsabschnitts angenommen, der an der Öffnungsendseite des Dosenkörpers eingeengt ist. Jedoch ist das Formwerkzeug nicht hierauf beschränkt und ein Formwerkzeug, das dem Dosenkörper eine beliebige Form gibt, kann eingesetzt werden. Des Weiteren ist es möglich, eine optionale Dosenkörperbearbeitungseinheit anzuordnen, wie zum Beispiel eine Schraubenbearbeitungseinheit zum Anbringen einer Flaschenkappe.
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Während bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung oben beschrieben und veranschaulicht worden sind, ist verständlich, dass diese Beispiele für die Erfindung sind und nicht als beschränkend zu betrachten sind. Hinzufügungen, Weglassungen, Ersetzungen und andere Abwandlungen können ausgeführt werden, ohne den Rahmen oder Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorgehende Beschreibung beschränkend auszulegen und ist nur durch den Schutzbereich der angehängten Ansprüche beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Dosenkörper
- 20
- Dosenumformmaschine (Einschnürungsbearbeitungsvorrichtung)
- 21
- Hauptkörper
- 23
- Drehtisch
- 24
- Formwerkzeugtisch
- 31
- Dosenkörperhalter
- 32
- Vertiefung
- 33
- Dosenkörperhalteeinheit
- 34
- Ausstoßeinheit
- 41
- Werkzeug
- 42
- Elastisches Teil
- 43
- Erste Gasdruckeinstelleinheit
- 44
- Ausstoßzylinder (Zylinder)
- 45
- Ausstoßkolben
- 46
- Zweite Gasdruckeinstelleinheit
- 56
- Gasventil (Kolbenverlagerungseinheit)
- 57
- Feststehende Stützplatte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016-106552 [0002]
- JP 2008-126266 [0005, 0006, 0007, 0008]
