DE3123766C2 - Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran aus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel - Google Patents

Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran aus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel

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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00Making hollow objects
    • B21D51/16Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/38Making inlet or outlet arrangements of cans, tins, baths, bottles, or other vessels; Making can ends; Making closures
    • B21D51/44Making closures, e.g. caps
    • B21D51/46Placing sealings or sealing material

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Verschlußanordnungen aus einem Deckel und einer Folienmembran zum Aufschweißen auf Nahrungs- und Genußmittelbehälter. Hierzu stellt man eine Membran mit einem Scheibenteil und einer mit diesem einteiligen Lasche durch mit der Spitze der Lasche beginnendes fortschreitendes Ausstanzen aus einer Folienbahn her. Gleichzeitig wird die entstehende Lasche mittels zweier gekrümmter Abwälzflächen am Stanzstempel einerseits und am Stanzgesenk andererseits während des Stanzvorgangs unter den Scheibenteil umgebogen und dann die fertig ausgestanzte Membran in einen Deckel eingesetzt, wobei die Lasche zwischen Membran und Deckel eingepreßt wird. Das Ausstanzen und Einsetzen erfolgen in einem einzigen stetigen Axialhub eines Stanzstempels und eines in diesem angeordneten Einsetzstempels. Dabei ist der Stanzstempel zum Ausstanzen der Lasche mit einem in Richtung des Stempelhubs vorstehenden Finger versehen, der die eine Abwälzfläche trägt. An der Stirnfläche des Einsetzstempels befinden sich Saugöffnungen, die eine ausgestanzte Membran zum Einsetzen in einen Deckel festhalten. Zum Ausstanzen und Einsetzen einer Membran fährt der Stanzstempel mit in ihm sitzenden Einsetzstempel zunächst abwärts, stanzt beginnend mit der Spitze der Lasche zunächst diese und dann die gesamte Membran aus, wobei mit der fortschreitenden Abwärtsbewegung die Abwälzflächen dafür sorgen, daß die Lasche um eine am Übergang zwischen Lasche und Membranscheibenteil liegende ..

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran aus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel mittels eines einzigen ArbeitshuDes, mit einem ringförmigen, mit einer Matrize zusammenwirkenden Schneidsiempel zum Ausschneiden der Membran, mit einer innerhalb des Schneidstempels angeordneten Einrichtung zum Einsetzen der Membran in den Deckel, welche einen Einsetzkopf aufweist, der über die Unterkante des ringförmigen Schneidstempels hinausbewegbar ist und eine Einrichtung enthält, welche die Membran während des Einsetzens in den Deckel lösbar festhält.
Mehrfach verschließbare Verpackungen, wie beispielsweise für Nahrungs- und Genußmittel, können eine abnehmbare Verschlußmembran und einen mehrfach verwendbaren Deckel zum Schließen des Behälters nach dem öffnen aufweisen. Derartige Behälter können aus Metall oder mehreren Wirkstoffen hergestellt sein; bei ihnen ist gewöhnlich die abnehmbare Verschlußmembran auf die Behältermündung durch Induktionserwärmung aufgeschweißt Derartige Membranen können einen Scheibenteil und eine mit diesem einteilige Lasche aufweisen, die um eine am Umfang des Schcibenteils verlaufende Linie umgefaltet und zwischen die Membranscheibe und die Deckkappe eingepaßt ist. Die Lasche erleichtert es, die Membran vom Behälter zu entfernen, nachdem der Deckel abgenommen worden ist
Eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art ist aus der US-PS 39 59 061 bekannt
Es ist weiterhin eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallfolien-Verschlußhauben mit einer einteiligen Reißlasche bekannt (US-PS 29 01 994), wobei auch eine Laschenschneid- und Faltmechanik zum Vorschneiden der Lasche und Umfalten derselben über die Oberseite der Folienmembran in den kreisförmigen Bereich vorgesehen ist, aus dem die Haube hergestellt werden soll. Die Laschenschneideinrichtung, die im Arbeitsablauf eine Station vor einer Deckelausstanzeinrichiung angeordnet ist, weist einen Hohlstempel mit einer abgeschrägten Fläche und Faltfingern auf. Weiterhin ist aus der US-PS 21 48 906 eine Vorrichtung zur Herstellung von Behälterdeckeln mit einer Fingerlasche mit Griffmuster bekannt, die eine Stanzmechanik mit einem Stempel und einer hohlen Ziehhülse aufweist. Im Betrieb der Stanzmechanik wird zunächst ein Deckelrohling ausgestanzt, worauf sich der Stempel und die hohle Ziehhülse weiter abwärts bewegen, so daß die Lasche zwischen zwei Stanzteilen der Mechanik während des Ziehens des Behälterdeckels festgehalten ist.
Bei Membranen mit einem Scheibenteil und einer mit diesem einteiligen Lasche ist eine präzise Faltung derselben erforderlich, damit man eine einwandfreie Induktionsschweißnaht erhält. Liegt beisoielsweise die Faltung zu nahe an der Mitte des Scheibenteils der Membran, wird diese nicht um den gesamten Mündungsrand des Behälters herum einwandfrei aufgeschweißt. Der Behälterinhalt kann dann unter Umständen aus der verschlossenen Verpackung entweichen. Eine zu weit von der Scheibenmitte entfernt liegende Faltung kann zu einem Materialüberschuß an der Scheibenkante dort führen, wo die Wärmeschweißung stattfindet Dieser Metallüberschuß wirkt als Wärmesenke, die verhindert, daß das Material sich auf die erforderliche Bindetemperatur erhitzt. Man erhält dann entweder undichte Membranen oder Membranen, die sich sehr leicht versehentlich öffnen lassen. Nach der US-PS 38 92 351 ist ein Versuch bekannt, eine gleichmäßige Wärmeverteilung beim Wärmeverschweißen zu erleichtern, indem m;in dort, wo die Lasche in den kreisförmigen Scheibenteil der Folienmembran übergeht, Löcher oder langgestreckte Öffnungen vorsieht. Aus der US-PS 39 61 566 geht schließlich die Verwendung von Faltlinien zur Ausbildung der Lasche der Membran hervor, um das Unibiegen der Lasche zu erleichtern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran uus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel mittels eines einzigen Arbeitshubes gemäß der eingangs erwähnten Art so zu gestallen, daß auch Membranen mit Aufreißlasche damit hergestellt und in Dckkel eingesetzt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem ringförmigen Schneidstempel ein nach außen und unten vorstehender Fingerteil zum Ausstanzen eines Laschenteils an der Membran angeordnet ist, wobei der Finger einen Abwälzflächenteil aufweist, der die Lusche fortschreitend in Richtung des Siempelhubes bis /M einer Linie umbiegt, an der die Lasche in die Membran übergeht und daß eine Einrichtung vorhanden ist, mit welcher ab einer Zwischenbiegestellung der Lasche schnitt auf der Ebene A-A der F i g. 1 und zeigt weitere Einzelheiten einer einzelnen Ausstanz-, FaIt- und Einsetzstation 24 der Untereinheit 12. Die Station 24 enthält einen Stempel 32 mit einem den Stempel tragenden Schaft 38, der senkrecht durch eine Lagerplatte 30 verläuft. Der Stempel 32 befindet sich am unteren Ende des Hohlschafts 38 und bewegt sich abwärts, um die Folienbahn 18 auszustanzen, die durch die Zufuhrmechanik 16 hindurch der Untereinheit 12 zugeführt wird. Innerhalb
zuerst mit der Abwälzfläche des Fingers zusammenwir- io des Stanzstempels 32 befindet sich ein Einsetzstempel
kend und danach allein die Lasche so weit umfaltbar ist, daß sie durch das Einsetzen der Membran in den Decke! an die Membranfläche vollständig anfaltbar ist.
Vorzugsweise weist die Abwälzfläche einen bogenförmigen Teil auf, der in einen ebenen, zur Stempelachse parallel verlaufenden Flächenteil übergeht. Die Umfalteinrichtung, die mit der Abwälzfläche des Stempels zusammenwirkt, weist ein schwenkbares, ir:t der Lasche in Eingriff bringbares Umfaltelement auf, das aus 34, der die ausgestanzten Membranen in Deckel (nicht gezeigt) einsetzt. Der Förderer 20 liefert die Deckel in eine Lage unmittelbar unter der Folienbahn 18 und dem Stanzstempel 32 an. Die Untereinheit 12 kann auch eine Abstrdfplatte 36a enthalten, d. h. ein im wesentlichen waagerecht liegendes Element, das über und im wesentlichen parallel zur Ebene der Folienbahn 18 in der Station 24 liegt. Die Abstreifplatte 36a erleichtert das Ablösen der Folienbahn 18 vom Stempel 32, nachdem die
der Bewegungsbahn des Einsetzkopfes während seines 20 ausgestanzte Membran in den Deckel eingesetzt wor-Axialhubes herausschwenkt. Es kann eine Einrichtung den ist und während der Einsetz- und der Stanzstempel vorgesehen sein, die in die Folienbahn eine Faltlinie für
die Lasche am Umfang des Scheibenteils der auszu-
34 bzw. 32 über die Ebene der Folienbahn 18 vertikal aufwärts laufen.
Die Fig.2 zeigt weiterhin das Gehäuse 14 mit einer und Einsetzen einer Membran in den Deckel einprägt. 25 Einrichtung zum Antrieb der Maschine 10. Diese Ein-Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbe- richtung weist verschiedene Motoren und Pumpen zum
stanzenden Membran gleichzeitig mit dem Ausstanzen
sondere auch für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitsproduktionsstraßen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich Verschlüsse 50 bis 75% schneller als mil herkömmlichen Vorrichtungen herstellen. So kann die Vorrichtung mit etwa 200 Hüben pro Stempel und Minute betrieben werden, so daß sich mit einer Maschine mit drei mit der Vorrichtung bestückten Stationen 600 Verschlüsse pro Minute herstellen lassen.
Hevor/.ugte Ausführungsformen der erfindungsgemiißcn Vorrichtung werden nun anhand der Zeichnungen erläutert.
F i g. 1 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
F i g. 2 ist ein teilweise geschnitten dargestellter Seilenriß der Vorrichtung der F i g. 1;
F i g. 3 ist ein Schnitt durch die Ausstanz-, FaIt- und Einsctzstation nach der vorliegenden Erfindung;
Fig.4 ist ein Schnitt durch eine alternative Ausführungsform der Anordnung nach F i g. 3;
Fig. 5a—5d sind schematisierte Darstellungen der Ausstanz-, FaIt- und Einsetzschritte:
F i g. b ist eine Draufsicht einer alternativen Besonderheit nach der vorliegenden Erfindung; Betätigen der verschiedenen beweglichen Teile der Untereinheit 12 der Ausstanz-, FaIt- und Einsetzmaschine 10 auf. Ein Antriebsmotor 42 wie beispielsweise ein 5-PS-WS-Motor mit max. 1725 U/min treibt die Untereinheit 12 über eine Serie von Zahnradzügen, Kupplungen, Untersetzungsgetrieben und Schwingen an. Die Saugpumpe 44 kann auch als Unterdruckquelle für die Untereinheit 12 dienen.
Die Fig. 1, 2 zeigen die Prägewerkzeuge 22 stromaufwärts vor den Stationen 24; mit diesen Werkzeugen kann man Zeichen, Symbole, Worte oder dergleichen in die Folienbahn einprägen, bevor die Membranen aus ihr ausgestanzt und in die Deckel eingesetzt werden. Die Rollenzufuhrmechanik 16, die vor den Stationen 24 und den Prägewerkzeugen 22 liegt, kann eine herkömmliche Ausführung zur Zufuhr einer Folienbahn sein. Wie dargestellt, kann sie zwei Rollen enthalten, zwischen denen die Folienbahn zur Station 24 hin schrittweise durchgeführt wird, wenn sie um ihre Achsen drehen.
Fig. 3 ist eine ausführliche Schnittdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Ausstanz-, FaIt- und Einsetzstation 24 nach der vorliegenden Erfindung gemäß F i g. 2. Die in F i g. 3 gezeigte Abstreifplatte 36
Fig. 7 ist ein Schnitt durch die Ausstanz-und Einsetz- 50 unterscheidet sich jedoch von der in Fig. 2 gezeigten
stempel der Fi g. 5a;
F i g. 8 ist ein Schnitt durch einen Teil des Einsatzstempels nach F i g. 5d.
F i g. ! ist eine Draufsicht der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und zeigt eine Ausstanz-, FaIt- und Einsetzmaschine 10 mit einer Untereinheit 12 sowie einem Gehäuse 14. Die Untereinheit 12 weist die Prägesiationen 22 und mehrere Ausstanz-, FaIt- und Einsetzsiationen 24 auf. Eine Rollenzufuhrmechanik 16 führt Abstreifplatte 36a, wie im folgenden zur F i g. 4 ausführlicher erläutert.
Die F i g. 3 zeigt allgemein die im wesentlichen parallele Anordnung der Stempellagerplatte 30, der Abstreifplatte 36, der Folienbahn 18, des Förderers 20 und der Schneidebene, die von der Oberseite 69 des Stanzgesenks 68 in der Station 24 gebildet wird. Die Folienbahn 18 verläuft im wesentlichen parallel zur Abstreifplatte 36 und zur Stempellagerplatte 30 und liegt unter der
die Folienbahn 18 schrittweise den Prägestationen 22 60 Abstreifplatte 36 nahe dieser. Der Förderer 20 ist unter
und dann den Stationen 24 zu. Der Förderer 20 führt den Stationen 24 die Deckel (nicht gezeigt) zu. Stromabwiirts der Untereinheit 12 befindet sich ein Luftförderer 2β, der die Zufuhr der Folienbahn 18 von der Rollenmechanik 16 durch die Stationen 24 und zum Abfallbehälter 28 erleichtert, der die Folicabahn 18 aufnimmt, aus ik-r die Membranen ausgestanzt worden sind.
Die F i n- 2 ist ein Seitenriß der Maschine 10 im Teilder und im wesentlichen parallel zur Folienbahn 18 sowie parallel zur Abstreifplatte 36 und der Stempellagerplatte ^O angeordnet.
Der Stempellagerschaft 38 und die Stempel 32, 34 liegen, wie dargestellt, im wesentlichen rechtwinklig zur Stempellagerplatte 30. der Abstreifplatte 36, der Folienbahn 18 und zum Förderer 20. Vorzugsweise weist die Stempellagerplatte 30 ein Lagergehäuse 29 und ein
Schaftlager 31 auf, in dem der Schaft 38 verschiebbar angeordnet ist. Das Lagergehäuse 29 kann seitlich verschiebbar sowie drehbar gelagert sein, damit die Schneidkanten des Stanzstempels 32 mit denen des Stanzgesenks 68 einwandfrei ausgerichtet und justiert werden können.
Die Abstreifplatte 36 erleichtert das Ablösen der Folienbahn 18, die beim Zurückziehen des Stempels 32 aus der durchstoßenen Folienbahn 18 nach dem Einsetzen der ausgestanzten Membran 60 an diesem haften kann. Die Abstreifplatte 36, die beweglich oder ortsfest angeordnet sein kann, weist eine Seitenwand 37 mit einem Loch auf, das im wesentlichen die gleiche Gestalt wie der Stanzstempel 32 und wie die Öffnung des Stanzgesenks 68 hat, um die herum die Schneidkante 70 verläuft. Das Loch ist größer als der Ausstanzstempel 32, der aber in es eng toleriert eingepaßt ist und während des Ausstanzvorgangs in ihm gleitet. Vorzugsweise ist die Abstreifplatte 36 über einen kurzen Hub relativ zum Stempel 32 bewegbar gelagert. Die Abstreifplatte 36 ist am Schaft 35 befestigt, dessen Achse im wesentlichen parallel zum Stempellagerschaft 38 durch die Stempellagerplatte 30 verläuft.
Die Bewegung der Abstreifplatte 36 wird vorzugsweise erleichtert durch das Zusammenwirken des Ab-Streifschafts 35 mit einer Vorspanneinrichtung wie beispielsweise der Feder 41. Vorzugsweise liegt bei vorgespannter zusammengedrückter Feder der untere, im wesentlichen ebene Flächenteil 71 der Abstreifplatte 36 unter Druck auf der Oberfläche 69 des Stanzgesenks 68 auf. Vorzugsweise verläuft der Flächenteil 71 der Abstreifplatte 36 im wesentlichen um den gesamten Umfang des von der Seitenwand 37 umgrenzten Lochs herum. Durch eine Axialbewegung der Abstreifplatte 36 von der Oberfläche 69 des Gesenks 58 hinweg und zur Lagerplatte 30 hin wird die Feder 41 weiter zusammengedrückt. Alternativ kann sich die Feder 41 im entspannten Zustand befinden, wenn die Abstreifplatte 36 auf der Oberfläche 69 aufliegt, und wird später zusammengedrückt.
In der alternativen Ausführungsform kann die Abstreifplatte 36a ortsfest angeordnet sein, wie in F i g. 4 gezeigt. Die Abstreifplatte 36a enthält ein Loch, das die Seitenwandung 37a umgrenzt und das im wesentlichen die gleiche Gestalt wie der Stanzstempel 32a hat, der während des Ausstanzens durch das Loch in der Abstreifplatte 36a läuft. Das Loch ist geringfügig größer als der Stempel 32a ausgeführt, damit der Stempel 32a sich in ihm bewegen kann. Die Abstreifplatte 36a ist in einer festen Lage im Abstand über der Schneidebene der Oberfläche 69 des Gesenks 68 angeordnet. Die Folienbahn 18 läuft durch den Spalt zwischen der Abstreifplatte 36a und der Oberfläche 69 des Stanzgesenks 68.
Am unteren Ende des Stempellagerschafts 38 befindet sich der Stanzstempel 32. Ein axial beweglicher Ein-.setzstempelkopf 34 sitzt in der Ausnehmung 50 in der Stirnfläche des Stanzstempels 32 und ist mit dem unteren Ende des Schafts 48 verbunden, der entlang der Achse des Stempellagerschafts 38 verläuft. Der Einsetzkopf 34 ist gleitend verschiebbar im Stempeliagerschaft 38 gelagert, so daß der Schaft 48 axial im Stempellagerschaft 38 sich bewegen kann. Der Stanzstempel 32 weist weiterhin einen vorstehenden Fingerteil 52 auf, der seitlich vom H2uptteil des Stempels und in Richtung der Stempelbewegung beim Ausstanzen vorwärts absteht. Die um die Stirnfläche des Stempels 32 herum verlaufende Schneidkante 46 und die um den Fingerteil 52 herum verlaufende Schneidkante 54 erleichtern das Ausstanzen der Membranen aus der Folienbahn.
Wie die F i g. 3 zeigt, weist der vorstehende Fingerieil 52 eine Schneidkante 54 auf, die beim Ausstanzen einer Membran aus der Folienbahn 18 das Ausstanzen der Lasche einleitet. Der Finger 52 hat eine Abwiilz- b/w. Steuerfläche 56, die das Umfalten der Lasche während des Ausstanzvorgangs einleitet. Die Abwälzflächc % kann in verschiedener Gestall und Form vorliegen, sofern sie den Faltvorgang einleitet und die Lasche 62 während des Ausstanzens der Membran 60 fortschreitend umfaltet. Vorzugsweise hat die Abwälzfläche 56 einen im wesentlichen ebenen ersten Abschnitt (a), der in einen konvexen zweiten Abschnitt (b) übergeht, der seinerseits in einen konkaven dritten Abschnitt (ς) übergeht, wie die F i g. 5a zeigt. Der erste Abschnitt (a) der Abwälzfläche 56 liegt am weitesten von der Achse des Stempels 32 entfernt; er leitet das Ausstanzen der Lasche ein und liegt im wesentlichen parallel zur Ebene der Folienbahn 18. Der ebene erste Abschnitt geht über in den konvexen zweiten Abschnitt (b) an einer Stelle, die näher an der Achse des Stanzstempels 32 liegt. Der konvexe zweite Abschnitt (b) geht über in den konkaven dritten Abschnitt (c) an einer Stelle, die der Achse des Stanzstempels 32 am nächsten liegt.
Die F i g. 3 zeigt weiterhin den Stempel 32 und den vorstehenden Fingerteil 52 in der vollständig abgesenkten Lage unter der Ebene der Folienbahn 18. nachdem eine Membran 60 aus dieser ausgestanzt worden ist. Die vollständig zurückgezogene Lage des Stempels 32 mit dem vorstehenden Finger 52 ist gestrichelt bei 58 gezeigt; hier liegen der gesamte Stempel 32 und der gesamte Finger 52 über der Schneidebene 69 des Gesenks 68, über der Ebene der Folienbahn 18 und innerhalb der von der Seitenwandung 37 umgebenen öffnung in der Abstreifplatte 36. Der Einsetzstempel 34 befindet sich während des Abwärtshubs aus der zurückgezogenen Lage heraus innerhalb der Ausnehmung 50 im Stempel 32, bis eine Membran ausgestanzt worden ist.
Die F i g. 7 zeigt die Anordnung des Einsetzkopfes 34 im Stanzstempel 32 als Schnitt auf der zur Schneidebene 69 des Gesenks 68 parallelen Ebene B-B der F i g. 5a. Der Stempel 32 und der Einsetzstempelkopf 34, der sich in der Ausnehmung 50 befindet, sind im Querschnitt allgemein kreisförmig. Die bogenförmige Außenfläche des Einsetzkopfes 34 ist von der bogenförmigen Innenfläche des Stanzstempels einwärts beabstandet, so daß der Kopf 34 im Stempel 32 axial gleiten kann. Der Schaft 48 des Einsetzkopfes ist am Kopf 34 befestigt und in ihm verläuft in seiner Achse ein Saugkanal 66. Der Stanzstempel 32 enthält eine Außenschulter 47, die im wesentlichen um den umfang des Stempels 32 herumverläuft und eine Schneidkante 46 aufweist, die um den Umfang des Stempels 32 herum auf der Schulter 47 verläuft.
Die F i g. 7 zeigt weiterhin den vorstehenden Finger 52 des Stanzstempels 32, der radial auswärts von der Achse des Stempels 32 entlang eines Umfangsabschnitls des Stempels 32 verläuft Der Finger 52 hat entlang seines Umfangs eine äußere Schulter 47, die über einen Teil des Umfangs des Stempels 32 verläuft. Die Schneidkante 54 auf dem Umfang der Schulter 47 des Fingers 52 bestimmt die Gestalt der auszustanzenden Lasche. Radial mit dem Finger 52 des Stanzstempels 32 ausgerichtet liegt ein flacher Flächenteil 103 der bogenförmigen Innenwand, der in der Gestalt dem flachen Flächenteil 102 auf der bogenförmigen Außenwand des Einsetzkopfes 34 entspricht und parallel zu und beabstandet von dieser geführt ist.
Die Γ i g. 3 zeig! eine ausgestanzte Membran 60; die mit ihr einteilige Lusche 62 ist in eine Zwischenstellung umgefaltei. Die Membran ist lösbar an der Unterseite des liinsctzkopfes 34 vorzugsweise durch eine Saugb/.w. Unterdruckeinrichtung festgehalten. Die Öffnungen 64 in der Unterseite des Einsetzkopfes 34 sind an eine Unierdruckquelle wie beispielsweise eine Säugpumpe 44 über den Kanal 66 angeschlossen, der entlang der Achse des Schafts 48 des Einsetzkopfes verläuft.
I-i g. 3 zeigt weiterhin die Ausstanz-, FaIt- und Einsetzstation 24 mit einem Querelement 45 auf dem oberen Ende des Stempellagerschafts 38 über der Stempellagerplaite 30 gegen Drehung festgelegt. Obgleich die Lage dieses Elements 45 nicht kritisch ist, verwendet man es vorzugsweise als Mittel, um den Stempel 32 und seinen vorstehenden Finger 52 in Umfangsrichtung auf die Schneidkante 70 des Stanzgesenks 68 auszurichten und in der Sollage festzulegen, damit der Schaft 38 nicht unerwünscht drehen kann. Das Querelement 45 kann in eine sich verjüngende Ausnehmung im Schaft 38 beispielswcise eingeschraubt werden. Alternativ können im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Ausleger 99 verstellbar am Schaft 38 mit einem Arm 100 befestigt sein, wie die F i g. 2 und 4 zeigen. Der Schaft 99 ist parallel zu den Achsen der Schäfte 38, 48 angeordnet und sitzt gleitend verschiebbar in einer eigenen vorgespannten Kugellagerbuchse 31a.
Wie in F i g. 3 gezeigt, verlaufen die Achsen des Stempellagerschafts 38 und des Stanzstempels 32 vorzugsweise im wesentlichen vertikal, wobei das Ausstanzen und Einsetzen mit einem einzigen vertikalen Abwärtshub der Stempel stattfinden. Alternative Ausführungsl'ormen sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenso möglich. Beispielsweise kann man den Stempellugcrschalt 38 und den Stanzstempel 32 mit ihren Achsen im wesentlichen waagerecht oder unter einem Winkel zwischen der Horizontalen und der Vertikalen legen. Weiterhin kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Maschine 10 so ausgeführt sein, daß der Stempellagerschaft 38 und der Stempel 32 beim Ausstanzen, FaI-ten und F.insetzen sich aufwärts bewegen. Entsprechend verlaufen die Stempellagerplatte 30, die Abstreifplatte 36, die Folienbahn 18 und der Förderer 20 vorzugsweise im wesentlichen waagerecht; alternative Anordnungen liegen jedoch im Umfang der vorliegenden Erfindung.
Die Ausstanz-, FaIt- und Einsetzstation 24 weist weiterhin ein Stanzgesenk 68 auf, dessen Schneidkante 70 um den Umfang der Gesenköffnung herum verläuft, die die Gestalt der auszustanzenden Membran 60 mit der mit ihr einteiligen Lasche 62 aufweist. Die obere ebene Fläche 69 des Gesenks 68 steht in Berührung mit der Unterseite der Folienbahn 18 und stützt diese während des Stanzhubs des Stempels 32 in der Schneidebene ab. Vorzugsweise weist die Station 24 weiterhin einen Nokken 72 als zweite Einrichtung auf, um die ausgestanzte Lasche in eine Zwischenlage umzufalten. Vorzugsweise ist der Nocken 72 ortsfest unter dem Finger 52 des .Stanzstempels 32 und mit diesem ausgerichtet angeordnet und weist eine allgemein bogenförmige und konvexe Abwäl/fläche 74 auf. Wie die F i g. 5d zeigt, hat die Abwälzfläche 74 vorzugsweise einen im wesentlichen ebenen waagerechten ersten Abschnitt (d). der unter dem ersten ebenen Abschnitt (a) des Fingers 52 auf dem Stempel 32 und mit diesem ausgerichtet am weitesten von der Achse des Stempels 32 entfernt liegt. Der ebene Abschnitt (d) gehl über in einen abwärts gekrümmten konvexen zweiten Abschnitt (e), der näher an der Achse des Stempels 32 liegt Der konvexe Abschnitt (3) geht abwärts über in einen vertikalen dritten Abschnitt (f), der der Achse des Stempels 32 am nächsten liegt. Vorzugsweise weist der dritte Abschnitt (f)aucb einen vertikal verlaufenden flachen Flächenteil 90 auf.
Obgleich die vorliegende Erfindung in der bevorzugten Ausführungsform gekrümmte Oberflächenteile auf dem vorstehenden Finger 52 des Stempels 32 und auf dem Umfaltnocken 72 aufweist, kann man in alternativen Ausführungsformen der Erfindung andere als die beschriebenen konkaven und konvexen Flächenabschnitte vorsehen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wirken die Abwälzflächen 56 auf dem Finger 52 und die Abwälzfläche 74 auf dem Umfaltnocken 72 so zusammen, daß sie die Lasche 62 an der Membran 60 in mindestens eine Zwischenlage umfallen.
Alternative Ausführungsformen der Laschenumfaltflächen der F i g. 3 sind in der Schnittdarstellung der Fig.4 gezeigt. Wie in der Fig. 3 befindet der Stanzstempel 32a sich in seiner untersten Stellung unter der Ebene der Folienbahn 18. Der Stanzstempel 32a weist einen vorstehenden Finger 52a mit einer Abwälzfläche 56a auf. Die Abwälzfläche 56a ist allgemein bogenförmig konvex ausgestaltet. Ein erster ebener Abschnitt der Fläche 56 liegt am weitesten von der Achse des Stempels 32a entfernt, ist im wesentlichen flach und verläuft parallel zur Folienbahn 18. Der erste ebene Abschnitt (g) geht über in einen konvexen zweiten Abschnitt (h), der seinerseits übergeht in einen ebenen dritten Abschnitt (i), der von der Schneidebene für der Achse des Stanzstempels 32 am nächsten liegende Teile der Abwälzfläche aufwärts schrägt verläuft. Weiterhin ist unter dem Finger 52a und mit diesem ausgerichtet ein Umfaltelement 82 angeordnet, das mit einem abstehenden Laschenfaltarm 84 ausgebildet ist. Das Element ist schwenkbar auf dem Gesenk 68 gelagert und beispielsweise um den Punkt 86 auf dem Element 82 drehbar. Durch die Wirkung einer Vorspanneinrichtung 85 kann das Element 82 das Umfalten der Lasche in mindestens eine Zwischenlage erleichtern. Bei der Vorspanneinrichtung 85 kann es sich um eine Feder oder sonstige Einrichtung handeln. Das Ausstanzen und Umfalten der Lasche kann durch die Abwälzfläche 56a des Fingers 52a eingeleitet werden. Im Zusammenwirken mit dem Finger 52a wird das weitere Umfalten der Lasche anfänglich erleichtert durch das Element 82 und den Arm 84, die von der gespannten Vorspanneinrichtung 85 in der Sollage gehalten werden. Nach dem Umfalten der Lasche in die gewünschte Umfaltlage schwenkt das Element 85 um den Lagerpunkt 86, dehnt die Feder 85 weiter und bewegt den Arm 84 von der Stirnfläche des Stempeis 32a weg, so daß der Stempel 32ä abwärtslaufen und die ausgestanzte Membran in den Deckel 76 eingesetzt werden kann.
Am unteren Ende des Stanzgesenks 68 (F i g. 3) ist ein Bereich verringerten Durchmessers an der Schulter 96 gezeigt, der einen Teil des Deckels 76 auf dem Förderer 20 überragt. Der Durchmesser der Schulter 96 sollte groß genug sein, daß der Einsetzkopf 34 mit auf ihm befindlicher ausgestanzter Membran 60 frei durch sie hindurchlaufen kann. Jedoch sollte der Durchmesser kleiner als der größte Außendurchmesser des Deckels 76 sein, um das Lösen des Deckels vom Einsetzkopf 34 zu erleichtern, nachdem die ausgestanzte Membran 60 in den Deckel eingesetzt worden ist. Die Schulter 96 kann im wesentlichen um den gesamten Umfang des unteren Teils des Stanzgesenks 68 herum verlaufen. In dem Umfangsbereich, in dem sich der vertikale dritte Abschnitt (f) des Umfaltnockens 72 befindet, grenzen
die Oberflächen der Schulter 96 und der vertikale flache Teil 90 des Abschnitts (f) des Nockens 72 aneinander an und liegen äquidistant von der Achse des Stanzgesenks 68, so daß eine ebene Stanzfläche zum Umfalten der Lasche 62 der Membran 60 entsteht.
In F i g. 8 ist weiterhin die Zuordnung des Umfaltnokkens 72 zum Einsetzstempel 34 im unteren Teil des Abwärtshubs während des Einsetzschritts gezeigt, und zwar im Schnitt auf der Ebene C-Cder F i g. 5d parallel zur Schneidebene und zum Förderer 20a. Der Kopf 34 und die Schulter 96 des Gesenks 68 sind im Querschnitt allgemein kreisförmig. Die bogenförmige Außenwandung des Einsetzkopfes 34 ist einwärts beabstandet von der bogenförmigen Innenfläche der Schulter 96. Die ebene Fläche 102 des Einsetzkopfes 34 verläuft bcabstandet von und parallel zum vertikalen ebenen Teil 90 des Umfaltnockens 72. Wie gezeigt, weist die Schulter 96 eine bogenförmige Seitenfläche auf, die in eine ebene Fläche übergeht, die an den flachen Teil 90 auf dem Nocken 72 des Gesenks 68 angrenzt.
Die F i g. 3 zeigt den Deckel 76 auf einem Förderer 20 mit der Öffnung im Gesenk 68 ausgerichtet unter dem Stanzstempel 32 und dem Einsetzkopf 34. Die Station 24 enthält einen Anschlagfinger 40, der die Bewegung des Deckels 76 auf dem Förderer 20 unter der Station 24 zum Stillstand bringt und das Ausrichten des Deckels unter dem Stempel 32 erleichtert. Der Anschlagfinger 40 ist in die und aus der Stellung bewegbar gelagert, in der er den auf dem Förderer 20 befindlichen Deckel anhalten kann. Weitere Einzelheiten des Deckelanschlagfingers 40 sind in F i g. 6 gezeigt, einer schematisierten Draufsicht einer Schwingenmechanik für den Anschlagfinger 43 nach der vorliegenden Erfindung.
Die Fig.6 zeigt eine Vielzahl von Anschlagfingern 40, die mechanisch parallel schaltet und mit der Schwingenmechanik 43 über beispielsweise eine Stange verbunden sind. Bei der Bewegung der Stange laufen sämtliche Anschlagfinger 40 gemeinsam in die Bewegungsbahn der Deckel auf dem Förderer 20 hinein und bringen diese zum Stillstand. Bei der entgegengesetzten Bewegung werden sämtliche Finger 40 gemeinsam von den Deckeln abgezogen, die der Förderer 20 dann weiterführt.
Weiterhin zeigt die F i g. 3 eine Saugleitung 78, die unter dem Fördergurt mit diesem in Berührung steht. Der Zweck dieser Leitung 78 ist. den Reibschluß der Deckel 76 auf dem Fördergurt 20 zu verstärken, so daß die Deckel 76 aus der Station 24 schneller herausgeführt werden können, nachdem die Anschlagfinger 40 aus ihrer Bewegungsbahn auf dem Förderer 20 herausgezogen worden sind. Diese Verstärkung des Reibschlusses kann das Ergebnis uer Öffnung 79 in der Saugleitung 78 sein. Indem man Luft durch den Fördergurt 20, die Öffnung 79 und die Leitung 78 zieht, werden die Deckel kurzzeitig auf den Gurt 20 gedrückt. Wenn dann die Finger 40 von den Deckeln 76 abgezogen werden, können die Deckel 76 vom Förderer 20 sehr leicht unter der Station 24 hervorgeführt werden.
Eine alternative und bevorzugte Anordnung zum Führen der Deckel in die Station 24 und zum Anhalten und Ausrichten derselben unter dem Stempel 32 ist in F i g. 4 gezeigt Hierbei kann der Fördergurt 20a Vertiefungen bzw. Taschen 21 enthalten, die die Deckel aufnehmen und während des Ausstanzens, Faltens und Einsetzens der Membran festhalten. Der Förderer 20a läuft schrittsynchron mit diesen Bearbeitungsvorgängen, um einen Deckel in die mit dem Stanzstempel 32a ausgerichtete Lage zu bringen, ihn in dieser zu halten, bis eine Membran in ihn eingesetzt worden ist, und danach den Deckel vom Stanzstcmpel 32a hinweg und aus der Siution 24 herauszuführen. In dieser bevorzugten Ausführungsform läuft der Fördergurt 20;ί schrittweise, um nacheinander aufeinanderfolgende Deckel in die Station 24 einzubringen; die Dauer der Stillstandsinlcrv;illc wird von der Zeit bestimmt, die erforderlich ist, um eine Membran auszustanzen, umzufalten und in den Deckel einzusetzen.
Die Fig. 3 zeigt weiterhin ein Laschenpiiigcwerkzeug 98 im Stanzgesenk 68 stromaufwärts von der Schneidkante 70 des Gesenks 68 und des Stanzstempels 32. Das Prägewerkzeug 98 weist eine Prägeklinge 80 zur Markierung der Laschenumfaltlinie auf der Folienbahn am Umfang des auszustanzenden Scheibenteils auf. Wie die F i g. 3 zeigt, steht die Prägeklinge 80 geringfügig aus der oberen Schneidfläche 69 des Stanzgesenks 68 vor, um die Laschenfaltlinie zu markieren. Vorzugsweise ist die Klinge 80 in einer geringfügig über die Schneidfläehe 69 vorstehenden Lage fixiert. Alternativ kann man die Prägeklinge 80 mechanisch oder pneumatisch aus der Fläche 69 vorschieben, um eine Faltlinie zu prägen, und danach ganz oder teilweise zurückziehen. Beispielsweise kann die Prägeklinge 80 unter Federdruck so gelagert werden, daß sie nach dem Prägen der Faltlinic von der Abstreifplatte 36 in eine teilweise eingefahrene Stellung gedrückt wird.
Vorzugsweise wirkt die Prägeklinge 80 mit einer Nut bzw. Kerbe 73 auf der Unterseite 71 des Abstreifers 36 zusammen, wie die F i g. 3 zeigt. Die Nut 73 sollte in der Gestalt der Kontur der Prägeklinge 80 entsprechen bzw. dieser so angepaßt sein, daß sie die Klinge aufnehmen kann, um eine Laschenumfaltlinie auf der zwischen der Klinge 80 und der Nut 73 festgehaltenen Folienbahn 18 auszubilden. Vorzugsweise liegt das Prägewerkzeug 98 am Stanzgesenk 68 der Station 24, um die Laschenfaltlinie auf der Folienbahn 18 für die jeweils nächstfolgende auszustanzende Folienmembran zu markieren. Obgleich das Prägewerkzeug 98 weiter stromaufwärts vom Stanzgesenk 68 angeordnet sein kann, liegt es vorzugsweise unmittelbar am Gesenk 68, um die Faltlinic ortsgenau aufzubringen. Liegt das Werkzeug 98 von der Achse des Stempels 32 und des Stanzgesenks 68 weiter entfernt, kann diese Ortsgenauigkeit unter Umständen leiden.
Alternativ kann die Prägeklinge 80 des Prägcwerkzeugs 98 mit der Nut oder Kerbe 73 auf der unteren ebenen Fläche 105 des Prägeflügels 104 des Sianzstcmpels 32a zusammenwirken, wie in F i g. 4 gezeigt. Das
Prägewerkzeug 98 liegt unmittelbar an der Station 24, urn cine Laschenfaltünie auf die Folienbahn 18 für die nächste auszustanzende Folienmembran zu markieren. Der Flügel 104 steht seitlich aus dem Hauptteil des Stanzstempels 32a heraus so vor, daß die Unterseite 105 auf der Oberseite 69 des Stanzgesenks 68 etwa dann aufliegt, wenn der Stempel 32 die Membran ausgestanzt hat Die Nut 73 sollte in der Gestalt der Kontur der Prägeklinge 80 entsprechen bzw. dieser angepaßt sein, um unter dem Druck der Klinge 80 die Folienmembran 18 zum Markieren einer Lasche aufnehmen zu können.
Die Benutzung und Funktionsweise der vorliegenden Erfindung läßt sich am besten unter Betrachtung der Fig. 1 und 3 sowie der schematischen Darstellung der Fig.5a bis 5d erläutern, die das Ausstanzen der Membran 60 mit der Lasche 62 aus der Folienbahn 18, das Umfalten der Lasche 62 und das Einsetzen der Membran 60 mit umgefalteter Lasche 62 in einen Deckel 76 zeigen. Wie die F i g. 1 zeigt, wird die Folienmcmbran 18
von der Rollenzufuhrmechanik 16 zur Untereinheit 12 mil mehreren Ausstanz-, FaIt- und Einsetzstationen 24 vorgeschoben. Der Luftförderer 26, der stromabwärts von den Stationen 24 liegt, erleichtert die Bewegung der I olienbahn 18 von der Rollenmechanik 16 durch die Stationen 24 zum Abfallbehälter 28. Der Förderer 2b übt einen Zug auf die Folienbahn 18 aus, aus der Membranen ausgestanzt worden sind. Dieser Zug ist allgemein bevorzugt, um die Zufuhrbewegung der sehr dünnen Folienbahn 18 zu unterstützen. Typischerweise handelt es sich bei der Folienbahn 18 um ein Laminat einer Metallfolie und einer dünnen Kunststoffbeschichtung auf den beiden Folienseiten. Beispielsweise kann es sich bei der Folienbahn 18 um eine Metallfolie in einer Stärke von 38 um (0,0015 in.) mit einer 5! μηι (0,002 in.) starken Kunststoffschicht auf einer und einer 25 μίτι (0,001 in.) starken Kunststoffschicht auf der anderen Seite handeln, so daß man eine Gesamtdicke von 0,114 mm (0,0045 in.) erhält. Derart dünne Folienbahnen zerreißen sehr leicht und lassen sich der Untereinheit 12 leichter zuführen, ohne zu knicken, Falten zu werfen, zu zerreißen oder zu haften, wenn man eine Rollenzufuhrmechanik 16 und einen Luftförderer 26 verwendet.
Der Förderer 20 führt die Deckel den Stationen 24 zu. Die F i g. 1 zeigt weiterhin den Förderer 20 quer zur Laufrichtung der Folienbahn 18 angeordnet. Während es sich hier um die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt, kann man in anderen Ausführungsformen den Deckelförderer 20 und die Folienbahn 18 (in der Draufsicht) auch parallel oder rechtwinklig zueinander führen. In einigen Fällen kann der Deckelförderer 20 parallel zur Folienbahn laufen, wobei die Deckel der Laufrichtung der Folienbahn 18 entgegengesetzt zugeführt werden. In der bevorzugten Ausführungsform verwendet man jedoch eine (in der Draufsicht) sehr gedrängte Anordnung, in der mehrere Stationen 24 (in diesem Fall drei) mit ihren Mittelpunkten im wesentlichen schräg über die Folienbahn 18 angeordnet sind, die im rechten Winkel zum Deckelförderer 20 läuft.
Die Deckel 76 werden in der Station 24 in die Sollage gebracht und mit dem Stanzstempel ausgerichtet. Die Ausführungsform des Förderers 20 kann wie in Fig.3 gezeigt vorliegen, wo der Deckelanschlagfinger 40 einen auf dem durchlaufenden Förderer 20 befindlichen Deckel zum Stillstand bringt und ausrichtet. Dabei wird der Finger 40 in die Sollage, in der er den Deckel zum Stillstand bringt, von einer Schwingenmechanik 43 (wie in F i g. 6 gezeigt) gebracht, die mit dem Beginn des Abwärtshubs des Stanzstempels 32 der Station synchron läuft. Vorzugsweise werden die Deckel von dem Förderer 20s der Fig.4, der Taschen 21 enthält, in die Soilage gebracht und aus ihr herausgeführt. Der Förderer 20a läuft schrittweise und beispielsweise mit dem Beginn des Abwärtshubs des Stanzstempels 32 synchronisiert
Die Prägewerkzeuge 22 zum Markieren von Zeichen, Symbolen oder Beschriftungen auf den Membranen können ebenfalls mit dem Hub des Stanzstempels 32 synchronisiert werden. Die Werkzeuge 22 können zwischen der Rollenzufuhrmechanik 16 und der Station 24 angeordnet sein, um die Folienmembran 18 vor dem Stanzen zu markieren. Die Nähe der Prägewerkzeuge 22 zu den Stationen 24 kann von der erwünschten Ortsgenauigkeit der Prägungen auf den auszustanzenden Membranen abhängen. Je näher si·; an den Stationen liegen, desto höher die erreichbare Ortsgenauigkeit. Die Prägewerkzeuge 22 können die Folienbahn 18 an einer der nächstfolgenden oder einer später auszustanzenden Membran entsprechenden Stelle markieren.
Während der Zufuhr der Folienbahn 18 zur Station 24 befindet der Stanzstempel 32 sich in seiner rückgezogenen Lage (vergleiche die gestrichelte Linienführung bei 58) über der Ebene der Folienbahn 18 und der Schnittfläche 69 des Stanzgesenks 68. Weiterhin liegt die bewegliche Abstreifplatte 36 beabstandet über der Schneidfläche 69, damit die Folienbahn 18 in die Station 24 eingeführt werden kann. Die Abstreifplatte 36 wird
to durch die Aufwärtsbewegung des Lagerschafts 35 synchron mit der Zufuhr der Folienbahn 18 durch die Rollenzufuhrmechanik 16 in die obere rückgezogene Lage gebracht; dabei werden die Unterseite 17 der Platte 36 von der oberen Schneidfläche 69 des Stanzgesenks 68
!5 getrennt und die Feder 41 auf dem l.agerschaft 35 der Abstreifplatte 36 zusammengedrückt.
Liegt der Deckel 76 genau unter dem Stempel 32 der Station 24, beginnt der Stanzstempel 32 (mit dem in ihm befindlichen Einsetzkopf 34) seinen Abwärtshub, indem der Stempellagerschaft 38 im Schaftlager 31 abwärtsgleitet. Gleichzeitig bewegt die Abstreifplatte 36 sich mit dem Stempel 32 unter dem Druck der Feder 41 abwärts, bis sie sich auf die Schneidfläche 69 des Gesenks 68 legt. Bei diesem Auflegen wird die Faltlinie 88 für die nächste auszustanzende Membran in die Folienbahn 18 eingeprägt. Die Prägeklinge 80 des Laschenprägewerkzeugs 98 wird in die Nut 73 auf der Unterseite 71 der Abstreifplatte 36 (F i g. 3) eingedrückt und dabei die Folienbahn 18 zwischen Klinge 80 und Nut 73 eingepreßt.
Die Fig. 5a zeigt den Stanzstempel 32 nach einem Teil seines Abwärtshubs und nach dem Einleiten des Ausstanzvorgangs durch das Ausschneiden der Lasche 62 unter der gemeinsamen Wirkung der Schneidkante 54 des vorstehenden Fingers 52 und der Schneidkante 70 in der Schneidfläche 69 des Gesenks 68. Der Einsetzkopf 34 befindet sich noch vollständig in der Ausnehmung 50 im Stanzstempel 32. Während des Stanzens der Lasche wird ein Saugzug aus einer Unterdruckquelle
durch die Kanäle und die mit ihnen verbundenen Öffnungen 64 über den Kanal 66 im Schaft 48 ausgeübt, um die Membran 60 lösbar auf der Stempelstirnfläche festzuhalten. Während des Ausstanzens der Lasche wird, da sie auf der Abwälzfläche 56 des Fingers 52 aufliegt, die Lasche 62 anfänglich abwärts gefaltet: die F i g. 5a zeigt die Lasche 62 teilweise umgefaltet und in Berührung mit dem konvexen zweiten Abschnitt (b) des Fingers 52. Die Schneidkante 46 des Stanzstempels 32 liegt noch über der Ebene der Folienbahn 18 und hat diese noch nicht berührt.
Die F i g. 5b zeigt den Stanzstempel 32 nach weiterer Abwärtsbewegung; die Schneidkante 46 hat nun gemeinsam mit der Schneidkante 70 des Gesenks 68 die gesamte Membran 60 aus der Folienbahn 18 herausgetrennt. Der Einsetzkopf 34 befindet sich immer noch im Stempel 32. Der durch den Kanal 66 sowie die Öffnungen und Kanäle 64 in der Stirnfläche 34 des Einsetzkopfes 34 im Stempel 32 ausgeübte Saugzug hält die Membran 60 lösbar auf der Stempelstirnfläche fest. Die Fig. 5b zeigt weiterhin, daß die Lasche 62 weiter abwärts gebogen worden ist von der Abwälzfläche 56 des vorstehenden Fingers 52 und den dritten konkaven Abschnitt (c) des Fingers 52 berührt, bis die Lasche entlang der Faltlinie 88 auf der Membran 60 herumgebogen wird. Die Faltlinie 88 liegt im Schnitt der Umfangslinie des Scheibenteils der Membran mit der Lasche 62. Hinsichtlich des Stanzstempels 32 und des Einsetzkopfes 34 ist die Faltlinie allgemein ausgerichtet an der Kante, die
von der Stirnfläche des Einsetzkopfes 34 und der ebenen Oberfläche 102 des Einsetzkopfes 34 am Übergang zwischen dem Einsetzkopf 34 und dem Stempel 32 gebildet wird. In geringem Abstand unter der Schneidebene 69 des Gesenks 68 kommt die Abwärtsbewegung des Stanzstempels 32 zum Stillstand, während der Einsetzkopf 34 sich aus der Ausnehmung 50 im Stempel 32 axial weiter abwärts bewegt, wobei die ausgestanzte Membran 60 lösbar an seiner Stirnfläche haftet.
Die F i g. 5c zeigt den Einsetzkopf 34 weiter unten in seiner Abwärtsbewegung, nachdem er aus der Ausnehmung 50 im Stanzstempel 32 axial weiter herausgelaufen ist, indem sein Schaft 48 sich abwärts aus dem Stempellagerschaft 38 herausgeschoben hat. Die Lasche 62 ist noch weiter ein- und abwärts zu einer Zwischenlage umgefaliet gezeigt, die sie infolge der Wirkung der Abwälzfläche 74 auf dem Umfaitnocken 72 einnimmt Der dritte vertikale Abschnitt (Q des Nockens 72 und die im wesentlichen vertikale ebene Seitenwand 90 verlaufen parallel zur ebenen Fläche 102 auf dem äußeren Wandteil des Einsetzkopfes 34 und dem inneren Wandteil 96 des Gesenks 68. Die Membran 60 ist im wesentlichen scheibenförmig; die Lasche 62 ist ein- und abwärts umgebogen. Der Einsetzkopf 34 ist am vertikalen zylindrischen Seitenwandteil 90 des Nockens 72 gezeigt, wobei die ausgestanzte Folienmembran 60 die Seitenwandung 90 (und den dritten Abschnitt (Q des Nockens 72) berührt entlang der Lasche 62 nahe der Faltlinie 88, um die Lasche 62 fortschreitend kontinuierlich in mindestens eine umgefaltete Zwischenlage umzubiegen bzw. umzufalten. Der Deckel 76 ist unter dem Einsetzkopf 34 infolge der Taschen 21 auf dem Förderer 20a in der Sollage ausgerichtet.
Die F i g. 5c und die F i g. 3 zeigen den Teil 61 der Membran 60 seitlich an der Seitenwand des Einsetzkopfes 34 und in Durchmesserrichtung gegenüber dem am Nocken 72 befindlichen Teil des Kopfes 34 vorstehend. Dieser vorstehende Membranteil 61, der im wesentlichen um die gesamte Membran 60 herumverlaufen kann und von dem im Einzelfall vorliegenden Aufbau des Einsetzkopfes und Stanzstempels 32 abhängt, ist für die vorliegende Erfindung nicht kritisch. Der vorstehende Membranteil 61 ergibt sich aus dem Durchmesserunterschied des Einsetzkopfes 34 und des Stempels 32. Hätte beispielsweise die Stirnfläche des Einsetzkopfes 34 die gleiche Größe wie der Stempel 32, würde kein Membranteil überstehen. Die Membran 60 steht an der Seitenwandung des Einsetzkopfes 34 nahe der umgefalteten Lasche 62 nicht vor, da die Lasche 62 am Nocken 72 anliegen soll, um präzise entlang der Linie 88 umgefallet zu werden.
Die F i g. 3 zeigt die Station 24 mit dem Stanzstempel 32 am Ende des Abwärtshubs nach dem Ausstanzen der Membran 60. Der Einsetzkopf 34 ist in einer noch weiter abwärts liegenden Stelle des Abwärtshubs zwischen denen der F i g. 5c und 5d gezeigt, wobei die Lasche 62 entlang der Faltlinie zu einer Zwischenlage umgebogen ist. In der Fig. 3 berührt die Lasche 62 die vertikale flache Seitenwandung 90 des Nockens 72, was das Umfalten der Lasche 62 in eine Zwischenlage erleichtert. Das Ende 92 der Lasche 62 ist gerade das Innere des Deckels 76 berührend dargestellt. Weiterhin zeigt die F i g. 3. wie das Prägewerk/cug 98 und die Klinge 80 gegen die Unterseite der Folienbahn 18 eine Faltlinie in diese an einer Stelle zwischen dem Scheibenteil und der mit diesem einteiligen Lasche einer auszustanzenden Membran einprägen.
Die F i g. 5d zeigt den EinsetzkopF 34 weiter unten in seinem Abwärtshub: der Saugzug hält die Membran 60 weiter lösbar an seiner Stirnfläche fest. Die Lasche 62 ist noch weiter umgefaltet gezeigt; sie berührt die Innenseite des Deckels 76 am oder nahe dem Laschenende 92, d.h. ihrem von der Faltlinie bzw. dem Scheibenteil der Membran 60 am weitesten entfernten Ende. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Einsetzkopfes 34 wird die Lasche 62 zwischen dem Scheibenteil der Membran 60 und der Innenfläche des Deckels 76 eingepreßt, bis sie vollständig umgefaltet und die Membran 60 an der Schulter 94 des Deckels 76 vorbei eingesetzt worden ist. Nach dem Einsetzen in den Deckel 76 wird die Membran 60 von der Stirnfläche des Einsetzkopfes 34 freigegeben, indem man den durch die Kanäle 64, 66 aufgebrachten Unterdruck abnimmt bzw. verringert. Nach dem Freigeben der Membran 60 beginnt der Einsetzkopf 34 seinen Rücklauf vertikal aufwärts zur Ausnehmung 50, wobei sein Schaft im Stempelschaft 38 aufwärts gleitet, bis der Einsetzkopf wieder im Stempel 32 sitzt Während der Einziehbewegung des Kopfes 34 kann die vollständige Verschlußanordnung des Deckels 76 mit der Membran 60 infolge des Reibschlusses zwischen den inneren Seitenwänden des Deckels 76 mit der äußeren SeitenfL Ae des Einsetzkopfes 34 am Umfang des Einsetzkopfes 34 haften bleiben. Während der Einsetzkopf 34 jedoch aufwärts durch das Gesenk 68 eingezogen wird, streift die Schulter % das Gesenk 68, deren Durchmesser geringer als der Außendurchmcsscr des Deckels 76 ist, diesen vom Einsetzkopf 34 ab. Die Vcr-Schlußanordnung bleibt auf dem Förderer 20 zurück, um zu einer Sammelstelle befördert zu werden. Das Abstreifen des Deckels 76 vom Einsetzkopf 34 läßt sich weiter erleichtern, wenn der Förderer 20 die Saugleitung 78 und die öffnung 79 aufweist, wie sie die F i g. 3 zeigt. Diese Saugeinrichtung hält den Deckel 76 auf dem Fördergurt 20, während der Einsetzkopf 34 eingezogen wird.
Der Einsetzkopf 34 läuft dann weiter aufwärts, legt sich in die Ausnehmung 50 des Stanzstempels 32 ein; Kopf und Stempel laufen dann gemeinsam weiter aufwärts in eine rückgezogene Lage über der Ebene der Folienmembran 18, wie mit der gestrichelten Linienführung 58 in F i g. 3 gezeigt. Während der Stanzstcmpel 32 aufwärts die Ebene der Folienbahn 18 durchlauft, streift die Abstreifplatte 36 Folienmaterial ab, das infolge des Reibschlusses zur Außenwandung des Stempels 32 ;in diesem haftet. Der Stanzstempel 32 läuft aufwärts über die Schneidebene 69 des Gesenks 68 hinais zurück in seine oberste Lage 58. Die Abstreifplatte 36 läuft dabei ebenfalls infolge der Hubwirkung des Schafts 35 bis über die Schneidebene 69 des Gesenks 68 aufwärts.
Dann schiebt die Rollenzufuhrmechanik 16 die Folienbahn 18 weiter in den Stanzbereich der Station 24 vor und wird dabei vom Luftförderer 26 unterstützt, der die ausgestanzte Folienbahn 18 aus der Station 24 heraus zum Abfallkasten 28 zieht. Die Folienbahn 18 wird in den Stanzbereich so eingeführt, daß die Faltlinie 88, die zuvor von den Prägewerkzeugen 98 eingebracht worden war, präzise an der Schnittstelle zwischen dem Einsetzkopf 34 und dem Stempel 32 an den Abflaehungen 102, 103 und am Umfang des Scheibenteils der auszustanzenden Membran liegt. Die Ausstanz-, FaIt- und Einsetzmaschine 10 ist dann für einen weiteren Arbeitszyklus bereit.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran aus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel mittels eines einzigen Arbeitshubes, mit einem ringförmigen, mit einer Matrize zusammenwirkenden Schneidstempel zum Ausschneiden der Membran, mit einer innerhalb des Schneidstempels angeordneten Einrichtung zum Einsetzen der Membran in den Deckel, welche einen Einsetzkopf aufweist, der über die Unterkante des ringförmigen Schneidstempels hinausbewegbar ist und eine Einrichtung enthält, welche die Membran während des Einsetzens in den Deckel lösbar festhält, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ringförmigen Schneidstempel (32, 32a) ein nach außen und unten vorstehender Fingerteil (52,52a) zum Ausstanzen eines Laschenteils (62) an der Membran (60) angeordnet ist, wobei der Finger (52,52a) einen Abwälzflächenteil (56,56a) aufweist, der die Lasche (62) fortschreitend in Richtung des Stempelhubes bis zu einer Linie umbiegt, an der die Lasche (62) in die Membran (60) übergeht, und daß eine Einrichtung (72, 82) vorhanden ist, mit welcher ab einer Zwischenbiegestellung der Lasche (62) zuerst mit der Abwälzfläche (56, 56a) des Fingers (52, 52a) zusammenwirkend und danach allein die Lasche (62) so weit umfaltbar ist, daß sie durch das Einsetzen der Membran (60) in den Deckel (76) an die Membranfläche vollständig anfaltbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwälzfläche (56, 56a) einen bogenförmigen Teil aufweist, der in einen ebenen, zur Stempelachse parallel verlaufenden Flächenteil übergeht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfalteinrichtung (72, 82), die mit der Abwälzfläche (56, 56j) des Stempels (32, 32a) zusammenwirkt, ein schwenkbares, mit der Lasche (62) in Eingriff bringbares Umfaltelement (82) aufweist, das aus der Bewegungsbahn des Einsetzkopfes (34) während seines Axialhubes herausschwenkt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (80, 98), die in die Folienbahn (18) eine Faltlinie für die Lasche (62) am Umfang des Scheibenteils der auszustanzenden Membran (60) gleichzeitig mit dem Ausstanzen und Einsetzen einer Membran (60) in den Deckel (76) einprägt.
DE3123766A 1980-06-23 1981-06-16 Vorrichtung zum Ausschneiden einer Membran aus einer Folienbahn und zum Einsetzen der Membran in einen Deckel Expired DE3123766C2 (de)

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