DE2163563A1

DE2163563A1 - Maschine zum Herstellen von Büchsen

Info

Publication number: DE2163563A1
Application number: DE19712163563
Authority: DE
Inventors: Richard J. Houston; Kaminski Elton George Sidney; Ohio Hasselbeck (V.StA.)
Original assignee: The Stolle Corp., Sidney, Ohio (V.StA.)
Priority date: 1971-01-11
Filing date: 1971-12-21
Publication date: 1972-07-27
Also published as: NL7118202A; BR7108656D0; US3702559A; DE2163563C3; DE2163563B2; JPS5434704B1; CA950762A; SE393033B; FR2121526A1; GB1327188A; FR2121526B1; BE777450A; IT945521B; CH548238A

Description

Unser Zeichen: S 2660

Maschine zum Herstellen von Büchsen

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Maschine zur Herstellung von Büchsen, die boi der Herstellung von zweiteiligen Büchsen Verwendung findet.

Bei der Herstellung von Gebr/lnkebüchsen ist die Industrie weitgehend auf zweiteilige Büchsen übergegangen, von denen ein Teil die zylindrische Wand und eine damit einstückig ausgebildete Stirnwand hat. Der andere Teil ist; die andere Stirnwand, die nach dem Füllen angebracht wird. Bei der Herstellung des ersten der beiden vorgenannten Teile besteht eines der Herstellungsverfahren in dem Vorformen eines relativ flachen ITapfes mit relativ dicken Y/änden. Ein derartiger Napf kann durch Ziehen oder durch Kaltstrangpressen hergestellt werden. Unabhängig davon, v/ie der Napf hergestellt worden ist, ist es erforderlich, den Napf tiefzuziehen. Für diesen Vorgang tritt in den Napf ein Stempel ein und der Napf wird durch einen Tiefziehmatrizensatz gedrückt, der aus einem oder mehreren Tief ziiehringen bosboht. Bei diesem Vorgang wird die Wandstärke auf

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die erforderliche Endabmessung verringert und die Länge der Wand wird auf einen Betrag vergrößert, der etwas größer als die erforderliche Endlänge ist. Danach wird an dem einstückigen Ende ein Verfahren zur Ausbildung des Bodens oder zum Wölben des Bodens ausgeführt, und zum Schluß wird das freie Ende der ausgebildeten Büchse auf die erforderliche Länge beschnitten.

Bisher waren Pressen zum Tiefziehen entweder hydraulische Pressen oder mechanische Kurbelpressen. Beide Pressenarten haben gewisse Nachteile. Für ein sicheres und zuverlässiges Tiefziehen ist eine gleichförmige Stcnpelgeschwindigkeit wesentlich. Während hydraulische Pressen eine derartige gleichförmige Geschwindigkeit aufweisen, so sind sie doch für die Erfordernisse der modernen Produktion mit hoher Geschwindigkeit im Betrieb zu langsam. Kurbelpressen können dagegen mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, sie besitzen jedoch nicht die gleichförmige Stempelgeschwindigkeit durch den Tiefziehmatrizensatz. Weiterhin müssen mechanische Pressen einen übermäßig langen Hub haben, um die ausreichende Zeit zum Laden eines neuen Napfes in eine Stellung zum Tiefziehen zu bieten. Gemeint ist hierbei der Rückhub, nachdem die ausgebildete Büchse von dem Stempel abgestreift worden ist.

Es ist daher das Hauptziel der Erfindung, eine Presse zu schaffen, die die gleichförmige Geschwindigkeit für den Stempel mit einer hohen Betriebsgeschwindigkeit und einer verkürzten Hublänge verbindet. Ergänzend zu diesem Ziel soll eine mechanische Presse geschaffen werden, bei der die Bewegung des Stempels bei der gleichen Drehung mit konstanter Geschwindigkeit dauernd durch

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eine Kurvenbahn und einen.der Kurvenbahn folgenden Mitnehmer geschaffen werden. Dabei ist die Kurvenbahn so ausgebildet, daß sie einen Arbeitshub mit konstanter Geschwindigkeit, einen schnellen Rückhub und eine angemessene Ruhelage des Stempels bewirkt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, für einen richtigen Eintritt des Stempels in den vorgeformten Napf zu schaffen. Dies erfolgt durch eine Anordnung in Verbindung mit der Napfzuführung zum Wiederherstellen der runden Form, um sicherzustellen, daß die Näpfe, die keine richtige zylindrische Form haben,für einen leichten Eintritt des Stempels in den Napf wieder in eine zylindrische Form gebracht werden.

Gemäß der Erfindung ist eine Maschine zum Herstellen von Büchsen geschaffen, die einen erstell, einen Tiefziehstempel halteten Stößel und einen zweiten, einen Abstreifstempel tragenden Stößol hat. Der Abstreifst erapel ißt teleskopartig in dem Tiefziehstempel angeordnet. Die Enden der Stempel ergänzen sich und das Ende des Ab.streifstempels bildet eine Stempelraatrize zum Wölben. Die Stempel können als Einheit in einen vorgeformten Napf eintreten und ihn durch einen Tiefziehmetrizenöatz und. in eine Aufnahmematrize zum Wölben drücken. Die Stößol arbeiten in gemeinsamen Führungen und jeder Stößel hat einen Mitnehmer für eine Kurvenbahn. Die Maschine zum Herstellen von Büchsen gemäß der Erfindung hat einen Steuerzylinder mit Führungsbahnen und einen Antrieb zum kontinuierlichen Drehen des Steuerzylinders mit konstanter Geschwindigkeit. Dor Stexierzylinder hat eine erste und eine zweite Führungsbahn für einon Eingriff mit den entsprechenden

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Mitnehmern. Die Führungsbahnen erzeugen in der vollständig zurückgezogenen Stellung der Stempel eine Periode für eine Ruhelage der Stempel. Die Führungsbahnen erzeugen dann einen Vorschub beider Stößel als eine Einheit in einem Arbeitshub mit konstanter Geschwindigkeit. Die zweite Führungsbahn erzeugt dann eine Ruhelage des Abstreifstempeis am Ende des Arbeitshubes. Die erste Führungsbahn sorgt für eine schnelle Zurückführung des Tiefziehstempels in die vollständig zurückgezogene Stellung, während die zweite Führungsbahn ebenfalls eine schnelle Zurückführung des Abstreifstempels in % die vollständig zurückgezogene Stellung ausführt, sobald der Tiefziehstempel von der ausgebildeten Büchse frei ist.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar sind:

Fig.1 eine räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Maschine,

Fig.2 der Teil eines axialen Längsschnittes der Maschine in vergrößertem Maßstab,

Figo3 eine Stirnansicht des Mechanismuses zum Zuführen eines Napfes und zum .Wiederherstellen.der runden Form des Napfes in stark vergrößertem Maßstab und

Fig.4 ein stark vergrößerter Schnitt der Stempel und der Matrize zum Wölben.

Grundsätzlich besteht die Maschine aus einem Rahmen Eine allgemein mit 11 bezeichnete übliche Beschneide-

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maschine ist mechanisch mit der Formmaschine verbunden. Im nachstehenden sind die Vorteile, die sich durch die erfindungsgemäße Maschine und durch das Koppeln mit einer Beschneidemaschine ergeben, im einzelnen beschrieben. Bei 12 ist ein erster Stößel und bei 13 ein zweiter Stößel dargestellt. Diese Stößel gleiten in gemeinsamen, bei 14' dargestellten Führungen. Jeder dieser Stößel hat einen bei 12a bzw. 1Ja befestigten Folgeteil für eine Führungsbahn, wie dies am besten aus Fig.2 ersichtlich ist. Die Folgeteile 12a und 13a arbeiten mit Führungsbahnen 14 bzw. 15 zusammen, die auf dem Mantel eines Steuerzylinders 16 ausgebildet sind. Der Steuerzylinder ist auf einer Hauptwelle 17 angebracht und über ein Getriebe 18 durch einen Elektromotor 19 angetrieben. Der Motor 19 treibt den Steuerzylinder kontinuierlich und mit einer konstanten Geschwindigkeit. Die Führungsbahnen 14- und 15 sind in sich geschlossen und sie sind so gestaltet, daß sie die gewünschte Bewegung der Stößel 12 und 13, wie dies im nachfolgenden näher beschrieben ist, erzeugen.

Eine Kurvenscheibe 20 mit einer Führungsbahn 21 ist auf der Hauptwelle I7 befestigt und sie betätigt den Mechanismus zum Zuführen eines Napfes und zur Wiederherstellung der runden Form, der später näher beschrieben ist. Weiterhin treibt der Elektromotor 19 durch ein Kettenrad 21' auf der Hauptwelle I? und über eine Kette 22 eine Welle 23 an, die zum Antrieb eines später zu beschreibenden Transportbandes 24 sowie der Beschneidemaschine 11 über ein entsprechendes Getriebe dient.

Gemäß Fig,4 trogt der Stößel 12 einen Tiefziehstempel und der Stößel 13 einen Abstreifstempel 26. Die Stempel . 25 und 26 sind in Fig.4 in der Stellung dargestellt, die

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sie während des Arbeitshubes der Stößel einnehmen. Gemäß Fig.4· trägt der Abstreifstempel an seinem Ende einen Stempel 27 zur Herstellung einer V/ölbung und er stellt an einer inneren Fläche 28 mit dem Tiefziehstempel eine Abdichtung gegen einen Luftdruck her. In eine Axialbohrung 29 wird Luft mit einem konstanten Druck eingelassen und diese Luft hat durch einen' Querdurchgang 30 einen Zugang zu einem Ringraum y\. Wenn die Stempel 25 und 26 sich für den Abs treif vor gang trennen, öffnet sich die Abdichtung bei 28 und der Luftdruck in dem Ringraum 31 steht dann mit dem Inneren der geformten Büchse in Verbindung, so daß beim Zurückziehen des Tiefziehstempels der Umgebungsluftdruck kein Zusammendrücken der Büchse erzeugt, wie es sich ergeben würde, wenn durch das Zurückziehen des Tiefziehstempels in der Büchse ein Vakuum gezogen würde. Der Tiefziehstempel wird durch ein Kühlmittel gekühlt, das in einen Durch- · gang 32 eintritt und über einen Durchgang 33 in einen zylindrischen Ringraum 34 gelangt, von wo aus es durch einen Durchgang 35 zurückfließt.

Aus Fig.4 ergibt sich, daß der Tiefziehstempel und der Abstreifstempel koaxial verlaufen und teleskopartig ineinandergreifen. So ist der Abstreifstempel mittels eines Rohres 36 mit dem Stößel 13 verbunden, während der Tiefziehstempel 25 an dem Stößel 12 befestigt ist.

Die Formen der Führungsbahnen 14 und 15 sind so gewählt, daß in der äußersten zurückgezogenen Stellung der Stempel mit der Stellung der Stempel zueinander _y wie sie in Fig.4 dargestellt ist, eine Periode für eine Ruhelage der Stempel vorhanden ist. Diese Periode wird dazu benutzt, einen nächsten Napf in die Stellung vor die Tief-

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ziehmatrize und der Wölbungsmatrize zu bringen. Danach werden die beiden Stempel durch die Stößel 12 und 13 als eine Einheit auf einem Arbeitshub nach vorne gestoßen. Die Stempel treten in einen vorgeformten Napf ein und sie drücken den Napf durch einen Tiefziehmatrizensatz, der in Fig.1 bei 37 dargestellt ist. Unmittelbar nach dem Drücken des vorgeformten Napfes durch den Tiefziehmatrizensatz, wodurch der Napf in eine Büchse tiefgezogen wird, drücken die vereinigten Stempel 25 und 26 die geformte Büchse .' gegen eine Matrize 38 zur Herstellung einer Y/ölbung, um die richtige Form des Büchsenendes herzustellen. An dieser Stelle ist der Arbeitshub der beiden Stempel abgeschlossen. Die Führungsbahn I5 ist dann so gestaltet, daß sie für den Stempel 27 zur Herstellung einer Wölbung eine Ihüielage erzeugt, während die Führungsbahn 14 so geformt ist, daß eine schnelle Zurückführung des Tiefziehstenrpels 25 erfolgt. Somit wird der Tiefziehstenrpel 25 zurückgezogen, während dor Stempel 27 zur Herstellung einer Wölbung die Büchse in einer Stellung gegen die Matrize zur Herstellung einer Wölbung hält. Sobald der Tiefziehstempel von der Büchse frei ist, ist die Führungsbahn I5 so ausgebildet, daß sie für eine schnelle Zurückfülirung des Abstreif- und Wölbungsstempels sorgt, um diesen kombinierten Stempel auch in seine Endstellung zurückzubringen, woraufhin die beiden Stempel erneut die in Fig.4 dargestellte gemeinsame Form haben. In dieser zurückgeführten Stellung verbleiben die Stempel in einer RuheDage, während ein weiterer Napf in Stellung gebracht wird. Es sei bemerkt, daß,während Führungsnuten gezeigt und beschrieben sind, die Führungsbahnen auch als erhabene Führungen ausgebildet sein können.

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Um eine Beschädigung der Maschine im Falle einer Verklemmung zu verhindern, ist der Tiefziehstempel mit dem Stößel mittels eines Scherstiftes 39 verbunden, so daß der Stift abscheren kann und dem Stößel ermöglicht wird, seine Bewegung fortzusetzen, ohne auf den Stempel eine weitere Kraft auszuüben.

Eine Napfrutsche für vorgeformte Näpfe ist in Fig.1 allgemein bei 40 gezeigt. Die Tätigkeit des Napfzuführungsmechanismuses wird im nachfolgenden in Verbindung mit Fig.5 beschrieben. Der Zuführungsmechanismus besteht aus einem Winkelhebel 41, der bei 42 schwenkbar gelagert ist. Ein Ansatz 42 ist mit einem Stößel 44 schwenkbar verbunden. Das Ende des Stößels 44 ist ein Mitnehmer 45, der in der Führungsnut 21 sitzt. Es sei bemerkt, daß die Führungsnut 21 über einen großen Abschnitt der Drehung der Welle 17 eine Ruhelage für den Stößel erzeugt und dann eine relativ schnelle Bewegung des Winkelhebels 41 aus seiner mit ausgezogenen Linien gezeigten Stellung in die mit striclipunktierten Linien dargestellte Stellung veranlaßt. Der Winkelhebel 41 hat eine im wesentlichen halbkreisförmige Aushöhlung ^L\6 und ein Teil 47 zum Aufrichten eines Napfes hat eine halbkreisförmige Vertiefung 48. Der unterste Napf in der Rutsche 40 ruht auf dem Winkelhebel 41,bis die Kurvenbahn den Winkelhebel schwenkt. Daraufhin wird der Napf aus der mit vollen Linien gezeigten Stellung in die in gestrichelten Linien dargestellte Stellung bewegt und er wird wirksam zwischen den halbkreisförmigen Flächen 46 und 48 während dieser Tätigkeit eingeklemmt. Falls der Napf etwas oval oder nicht kreisförmig ist, wird er dabei wieder in seine runde Form zurückgebracht, um so das Eintreten der Stempel

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in den Napf zu erleichtern. In.Fig.2 ist bei 49 ein Napf dargestellt, der für einen Eintritt der Stempel in den Napf bereit ist.

Nachdem der Napf tiefgezogen und gewölbt ist und nachdem die Stempel zurückgezogen worden sind, fällt die Büchse, in eine der Taschen des Transportbandes 24. Dieses Transportband ist,wie bereits oben erwähnt, durch einen nicht naher beschriebenen Schrittantrieb angetrieben. Die Bewegung dieses Transportbandes steht in einem seitlichen Verhältnis zu der Tätigkeit der Stempel. Das Transportband trägt die ausgebildeten Büchsen einzeln Schritt für Schritt von der Ausformstelle zu der Beschneidestelle. Der Grund für dieses Transportband mit einer individuellen Aufnahme der Büchsen ißt der, daß nach dem Tiefziehen die geformten Büchsen eine ungleiche Länge haben, die durch normale Abweichungen der Dicke des Grundmaterials bedingt sind. Falls derartige Büchsen in einer Rutsche oder in einem mit Schwerkraft arbeiten*- den Transportweg gesammelt werden, können die Längen- , differenzen Verklemmüngen in dem Transportweg und Unterbrechungen bewirken. Wenn jedoch ein Transportband mit einzelnen Taschen die einzelnen Büchsen nacheinander von der Tiefziehstelle zu der Beschneidestelle transportiert, sind derartige Unterbrechungen . oder Störungen vermieden» Nachdem die Büchsen beschnitten sind, haben sie alle dieselbe Länge und sie können, dann in eine übliche, mit;. Schwerkraft arbeitende Rutsche gegeben werden. Die Beschneidema3chine bildet an sich keinen Teil der Erfindung und sie ist in jeder Hinsicht' bekannt, : V, / ί ·■. '. . '

Aus der vorgenannten Beschreibung ergibt sich, daß durch

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die Erfindung der Vorteil der Betriebsgeschwindigkeit einer mechanischen Presse erreicht ist, während gleichzeitig der Vorteil der konstanten Geschwindigkeit der Stempel durch den Tiefziehmatrizensatz erzielt ist, die eine Eigenschaft einer hydraulischen Presse darstellt.

Natürlich können alle Elemente,einschließlich der für das Zuführen eines Napfes, für das Tiefziehen und Wölben, für das Abstreifen, für den Transport zu der Beschneidemaschine und für das Beschneiden selbst in einem zeitlichen Verhältnis zueinander betätigt werden, wobei der Antrieb von einer einzelnen Antriebsquelle erfolgt.

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Claims

Patentansprüche

/1.j Maschine zum Herstellen von Büchsen, gekennzeichnet durch einen einen Tiefziehstempel tragenden ersten Stößel, durch einen einen Abstreifstempel tragenden zweiten Stößel, wobei der Abstreifstempel teleskopartig in dem Tiefziehstempel angeordnet ist, durch eine komplementäre Ausbildung der Enden der Stempel, wobei das Ende des Abstreifstempeis eine. Stößelmatrize zum Wölben ist und die Stempel als eine Einheit in einen vorgeformten Napf eintreten können und den Napf durch einen Tief ziehmatrizensatz und in eine Aufnahmematrize zum Wölben drücken können, durch gemeinsame Führungen für den Betrieb der Stößel, durch Mitnehmer an jedem Stößel für eine Führungsbahn, durch einen Steuerzylinder, durch , einen Antrieb zum kontinuierlichen Drehen des Steuerzylinders mit konstanter Geschwindigkeit, durch erste und zweite Führungsbahnen des Steuerzylinders für einen Eingriff mit den einzelnen Mitnehmern für eine Führungsbahn, wobei die Führungsbahnen in der vollständig zurückgezogenen Stellung der Stößel eine Periode für eine Ruhelage der Stößel bilden und dann für einen Vorschub beider Stößel als eine Einheit in einem Arbeitshub mit konstanter Geschwindigkeit sorgen, wonach die zweite Führungsbahn eine Ruhelage des AbstreifstempeIs am Ende des Arbeitshubes erzeugt und die erste Führungsbahn für eine schnelle Zurückführung des Tiefziehstempels in eine vollständig zurückgezogene Stellung sorgt, während die zweite Führungsbahn ebenfalls für eine schnelle Zurückführung des AbstreifstempeIs in eine vollständig zurück-

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gezogene Stellung sorgt und damit beginnt, sobald der Tiefziehstempel von der ausgebildeten Büchse frei ist.

2e Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstreifstempel eine Innenbohrung hat, die einem konstanten Luftdruck ausgesetzt ist und daß die Enden des Abstreifstempeis und des Tiefziehstempels zusammenarbeitende Flächen haben, die eine Luftabdichtung erzeugen, wodurch, wenn der Abstreifstempel seinen Rückhub beginnt, die Dichtung für die Luft geöffnet wird und die Druckluft in das Innere der geformten Büchse geleitet wird, um ein 'Zusammenklappen der Büchse während des Abstreifvorganges zu vermeiden.

3. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schwerkraftrutsehe zur Zuführung vorgeformter Näpfe zu den Stempeln, wobei die Kutsche seitlich von dem Bewegungsweg der Stempel versetzt angeordnet ist, durch einen Napfübertrager mit einer im wesentlichen halbkreisförmigen Vertiefung für einen Napf, der an der Unterseite der Rutsche angeordnet ist, wobei der Übertrager für eine oszillierende Bewegung zu dem Stempelweg hin und von diesem weg angebracht ist, durch einen Teil zum Instellungbringen eines Napfes mit einem halbkreisförmigen konkaven Abschnitt, der so angeordnet ist, daß, wenn der übertrager hin und her geht, um einen Napf mitzunehmen, die Achse des Napfes mit dem Stempelweg fluchtet und die komplementären Vertiefungen in dem übertrager und in dem Teil zum Instellungbringen eines Napfes zusammenarbeiten, um den Napf wieder in eine runde Form zu

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bringen, ehe die Stempel in den Napf eintreten und durch Mittel zum Hin- und Herbewegen des Übertragers in zeitlicher Übereinstimmung mit dem Hub der Stößel.

4-. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kombination einer Beschneidemaschine, eines Transportbandes, das für ein Transportieren der geformten Büchsen von dem Stempelweg zu der Beschneidemaschine angeordnet ist, wobei das Transportband eine Reihe von Taschen mit der Form eines halben Zylinders hat, und einer Torrichtung zum schrittweisen Vorwärtsbewegen des Transportbandes in einem zeitlichen Verhältnis mit dem Hub der Stößel, um auf diese Weise die ausgebildeten Büchsen nacheinander ohne Verklemmung durch die verschiedenen Büchsenlängen zu der Beschneidemaschine zu bringen.

5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefziehstempel mit dem ersten Stößel mittels einer Scherverbindung verbunden ist, wodurch eine Beschädigung der Maschine im Falle einer Verklemmung vor dem Stößel verhindert wird.

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