DE60216750T2 - Doppeltwirkende bodenformvorrichtung für betrieb mit hohem arbeitstakt - Google Patents

Doppeltwirkende bodenformvorrichtung für betrieb mit hohem arbeitstakt Download PDF

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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
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/30Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing

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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen und Formgeben eines metallischen Dosenrohlings in eine geometrische Konfiguration, die am geeignetsten ist, um unter Druck gesetzte Flüssigkeiten, wie z.B. mit Kohlensäure versetzte Getränke, zu enthalten. Noch genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine neue und verbesserte doppeltwirkende Bodenformvorrichtung, welche über eine fortwährende Zeitdauer bei einer hohen zyklischen Rate betrieben werden kann, mit beträchtlicher Fähigkeit, um wiederholt Dosenböden einer spezifizierten Dicke zu formen und auszugestalten.
  • HINTERGRUND-STAND-DER-TECHNIK
  • Im Stand der Technik ist es üblich gewesen, die Bodenwand von Dosen unter Verwenden eines Bodenformvorrichtungsaufbaus zu formen und auszubilden, welcher im Allgemeinen ein inneres Formwerkzeug und ein äußeres Formwerkzeug aufweist, das umfänglich dort herum positioniert ist. Häufig beschreibt der Stand der Technik das innere Formwerkzeug als den Kuppelstopfen bzw. den Spiegelstein und das äußere Formwerkzeug als den Klemmring, wobei beide mit dem Funktionieren des Schlagkolbens zusammenwirken, der im Allgemeinen Teil der Körperherstellvorrichtung ist. Wenn der Schlagkolben einen metallischen Dosenrohling für den Kontakt mit der Kuppelbildungsvorrichtung trägt, gelangt der Klemmring mit dem Bodenabschnitt des Metalldosenrohlings radial nach außen von dem Bereich in Eingriff, der zu formen ist, mit einer nach innen vorragenden Kuppel. Anschließend, wenn der Schlagkolben, auf welchen der metallische Dosenrohling eingepasst ist, federnd mit dem Klemmring verfährt, wird der Kuppelstopfen in Eingriff gebracht, um das gewünschte Kuppelprofil der Bodenwand des Dosenrohlings zu bilden. Es ist im Allgemeinen wünschenswert, den Schlagkolben über das Ende des Hubs des Schlagkolbens hinaus zu setzen, um eine Überfahrt davon zu erzeugen, um das Durchschlagen des Schlagkolbens für eine vollständige Formung der nach innen vorragenden Kuppel und die gewünschte Dicke der Bodenwand einer Dose sicherzustellen.
  • Vorzugsweise sind der Klemmring und der Kuppelstopfen federnd in longitudinaler Arbeitsposition gehalten, wenn der Schlagkolben zu und innerhalb der Bodenformvorrichtung verfährt. Eine Anzahl von Dokumenten zum Stand der Technik lehrt das federnde Positionieren des Klemmrings und des Kuppelstopfens durch eine Konfiguration des Bodenformvorrichtungsaufbaus mit mechanischen Federn, welche alleine oder in Zusammenhang mit einem Reservoir wirken, welches unter Druck gesetzte Flüssigkeiten darin enthält. Das US-Patent Nr. 4,790,169 zum Beispiel, welches für Johansson et al. erteilt wurde, beschreibt dort das Verwenden von Federn für sowohl den Klemmring als auch den Kuppelstopfen, und das US-Patent Nr. 4,930,330, erteilt für Weishalla, welches derzeit im Besitz des Anmelders der vorliegenden Erfindung ist, beschreibt dort das Verwenden eines Fluidaktuators für das federnde Positionieren des Klemmrings und einer Mehrzahl von Urethanfedern zum federnden Positionieren des Kuppelstopfens.
  • Obwohl Weishalla auf geeignete Art und Weise die Einstellbarkeit von Kräften, welche auf den Klemmring wirken, bereitstellt, was in einigen Momenten größere Ausgabefähigkeiten bietet, gibt es dort weiterhin Probleme, welche mit der Steuerung von solchen Kräften verbunden sind, welche darauf wirken, um metallische Dosenrohlinge ohne beträchtlichen Fehler während einem Hochzyklusbetrieb auszubilden und zu formen.
  • Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat festgestellt, dass in einigen Fällen der Boden des metallischen Dosenrohlings eine Tendenz aufweist, sich an der Peripherie davon aufzuspalten, wenn die Produktionsrate deutlich von in etwa 300 auf 480 Behälter pro Minute ansteigt. Diese Begebenheit ist hauptsächlich auf die Fähigkeit zurückzuführen, in geeigneter Art und Weise die Kräfte zu steuern, welche auf den Klemmring wirken, wenn der Boden der Dose dort in Eingriff gelangt. Im Allgemeinen ist die Fähigkeit, die Kräfte, welche auf den Klemmring wirken, zu steuern, teilweise begrenzt oder mit den Betriebskomponenten verbunden, welche für das federnde Positionieren des Klemmrings verantwortlich sind, wie z.B. ein unter Druck gesetztes Medium, welches auf einen beweglichen Kolben wirkt, wie es in Weishalla gesehen wurde, oder eine Feder von bekannten physikalischen Eigenschaften oder Merkmalen, wie es in Johansson et al. gesehen wurde.
  • In dem Versuch, eine zufriedenstellende Lösung für das Problem bereitzustellen, wird das Druckreservoir oder die Kammer im Allgemeinen optimiert oder in der Größe in dem Ausmaß erhöht, um den Aufbau von Druck auf Komponenten zu lindern, welche im Allgemeinen verantwortlich sind für das federnde Positionieren des Klemmrings. Indem eine Gasexpansion zugelassen wird und somit der Druckaufbau auf die Federnd-Positionier-Komponenten reduziert wird, wird es dem Klemmring ermöglicht, in geeigneter Art und Weise mit dem Boden des metallischen Dosenrohlings in Eingriff zu gelangen für eine bemerkbare Reduzierung in den Fehlerraten selbst während einem Hochzyklusbetrieb, während die Fähigkeit der Bodenformvorrichtung, Dosenböden zu bilden, welche dünnere Wände aufweisen, verbessert wird. Die Fähigkeit zum Erhöhen des effektiven Volumens von der Druckkammer kann jedoch begrenzt sein oder nicht möglich sein aufgrund der Konstruktion oder Konfiguration dieser Komponenten, welche die typische Körperherstellvorrichtung umfassen. In einem Versuch, diese Konstruktionsbeschränkungen zu umgehen, lehrt der Stand der Technik eine Modifikation des Bodenformvorrichtungsaufbaus, um einen Druckausgleichsbehälter oder -kanister zu umfassen, welcher hydraulisch mit dem unter Druck gesetzten Reservoir in Verbindung steht. In den meisten Fällen jedoch wird der Aufbau von Druck weiterhin auftreten aufgrund der Mittel, in welchen der Druckausgleichsbehälter mit dem unter Druck gesetzten Reservoir verbunden ist, welche häufig nur ein Rohr oder einen Schlauch umfassen, der eine begrenzte Fähigkeit hat, Flu id wirksam zu und von dem Druckausgleichsbehälter und zurück in das unter Druck gesetzte Reservoir zu transferieren innerhalb des kurzen Zeitzyklus, welcher im Allgemeinen bei solchen Operationen erlaubt wird.
  • Der Anmelder der vorliegenden Erfindung hat im Stand der Technik auch eine beträchtliche mechanische Fehlrate von Komponenten festgestellt, welche im Allgemeinen den Bodenformvorrichtungsaufbau umfassen. Ein mechanischer Ausfall von Mechanismen, welche für das federnde Positionieren des Klemmrings und des Kuppelstopfens verantwortlich sind, tritt im Allgemeinen auf, wenn der Schlagkolben während Hochzyklusraten versehentlich überausgestreckt wird oder konfiguriert ist, um überausgestreckt zu sein, um das Durchschlagen des Schlagkolbens für eine vollständige Formgebung der nach innen vorragenden Kuppel zu gewährleisten. Der Stand der Technik lehrt im Allgemeinen Konfigurationen des Schlagkolbens, um sich überauszustrecken, um eine angemessene Stärke von Kraft auszuüben, um den Dosenboden von einer spezifizierten Wanddicke zu bilden. Als eine Konsequenz eines übermäßigen Überaustreckens des Schlagkolbens werden die Komponenten, welche im Allgemeinen für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens verantwortlich sind, ebenso wie andere Komponenten einschließlich der Körperherstellausrüstung, sich vorzeitig abnutzen, was einen unmittelbaren Ersatz erfordert, da sie nicht länger die engen Toleranzen erfüllen können, welche für eine adäquate Bildung des Dosenbodens erforderlich sind. Bei anderen Betriebsumgebungen, in welchen der Schlagkolben nicht überausgestreckt wird, kann die Feder, welche für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens verantwortlich ist, nicht in geeigneter Art und Weise komprimiert werden, was in einer abnehmenden Federkraft resultiert, da die voreingestellte Kompression der Feder im Allgemeinen durch den Hersteller festgelegt ist. Wenn dies auftritt, wird wiederum der Kuppelstopfen versagen, um adäquat Dosenböden von einer spezifizierten Dicke während einem Hochzyklusbetrieb zu formen.
  • Dementsprechend verbleibt ein Bedürfnis nach einer Bodenformvorrichtung, welche für eine ausdauernde Zeitdauer ausreichend bei einer Hochzyklusrate betrie ben werden kann ohne eine substantielle schädliche Einwirkung auf Komponenten, welche für das federnde Positionieren des Klemmrings und des Kuppelstopfens verantwortlich sind, die Zeit minimieren kann, welche für einen Zugriff und ein Reparieren von Komponenten einschließlich des Bodenformvorrichtungsaufbaus erforderlich ist, eine Alternative bieten kann, welche man sich leisten kann und welche wenig teuer ist, um Komponenten zu ersetzen, welche für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens verantwortlich sind, während die voreingestellte Komprimierung der Feder beibehalten wird, und eine größere Fähigkeit erreichen kann, es dem Schlagkolben zu erlauben, sich überauszustrecken ohne substantiellen Aufprall oder Beschädigung der Komponenten einschließlich der Bodenformvorrichtung und im Allgemeinen auf andere Körperherstellungskomponenten.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Um die zahlreichen Nachteile, welche im Stand der Technik offenbar sind, zu überwinden, wurde eine verbesserte Vorrichtung zum Formen von Dosenböden von einer spezifizierten Dicke ausgedacht.
  • Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche zu einer größeren Kontrolle von Kräften fähig ist, welche auf den Klemmring wirken, durch das Einbeziehen einer expandierten Gaskammer, um eine Gasexpansion zu ermöglichen und ein geringeres Druckaufbauen auf betriebene Komponenten, welche im Allgemeinen für das federnde Positionieren des Klemmrings verantwortlich sind.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche unmittelbar anpassbar ist, um auf bestehende Körperherstellungsausrüstungen zu passen, ohne eine übermäßige Schwierigkeit oder substantielle Modifikation von Komponenten, welche im Allgemeinen die Bodenformvorrichtung umfassen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche fähig ist, Vorspannungsmittel zu verwenden, welche eine Ringrohrfeder (engl. donut spring), hergestellt aus einem Niedrig-Durometer-Material, umfassen, um stark die Steuerung bzw. Kontrolle von Komponenten zu verbessern, welche im Allgemeinen für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens während einem Betrieb in hohem Zyklus verantwortlich sind.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche Mittel aufweist zum Wiederherstellen der Vorspannkraft der Vorspannungsmittel und die Lebensdauer davon um so viel wie 15 % zu erhöhen, ohne auf den Ersatz von Komponenten zurückzugreifen, welche im Allgemeinen für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens verantwortlich sind.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche die Fähigkeit eines Betriebenwerdens unter weniger Druckaufbau aufweist, um die Kraft auf den Klemmring zu reduzieren, um einen adäquaten Materialfluss zu erlauben für die Eliminierung eines Aufspaltens der Dosenböden während den Formgebungsoperationen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche zu einer akkuraten Produktion von Dosenböden fähig ist, welche eine dünnere Wand und ein akkurates kuppelförmiges Profil aufweisen.
  • Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche weniger zu einem mechanischen Ausfall neigt als ein Ergebnis eines Betreibens bei einer hohen Zyklusrate für eine andauernde Zeitperiode.
  • Es ist noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bodenformvorrichtung bereitzustellen, welche ökonomisch, dauerhaft und vollständig effektiv in dem Ausführen ihrer beabsichtigten Funktionen ist.
  • Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung durch eine Formvorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, und durch ein Verfahren, wie es in Anspruch 36 definiert ist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Formvorrichtung und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 35 und 37 definiert.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte doppeltwirkende Bodenformvorrichtung vorgeschlagen, welche im Wesentlichen fähig ist zum Bilden und Formen eines metallischen Dosenrohlings bei einer hohen Zyklusrate, wobei die Bodenformvorrichtung ein integrales Zylindergehäuseelement aufweist, welches einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist. Der erste Endabschnitt umfasst im Allgemeinen einen länglichen Zylinder mit Seitenwänden, welche eine erste axiale Kammer von einem ersten bekannten Durchmesser definieren. Der zweite Endabschnitt weist im Allgemeinen einen Zylinder mit Seitenwänden auf, welche eine zweite axiale Kammer mit einem zweiten bekannten Durchmesser definieren, der größer ist als der erste bekannte Durchmesser. Die erste axiale Kammer und die zweite axiale Kammer sind durch einen integralen Kammerseparator getrennt. Die zweite axiale Kammer weist eine Deckplatte auf, welche eine große Öffnung aufweist, die sich dort hindurch erstreckt, um eine hydraulische Verbindung mit einer dritten axialen Kammer zu erlauben. Die Seitenwände des ersten Endabschnitts des integralen Zylindergehäuseelements weisen des Weiteren eine Mehrzahl von axial ausgerichteten Bohrungen auf, die sich von dem ersten Endabschnitt des integralen Zylindergehäuseelements durch den integralen Kammerseparator hindurch und in die zweite axiale Kammer erstrecken. Stößelstangenmittel weisen eine Mehrzahl von Stößelstangen auf, welche gleitbar innerhalb einer gleichen Anzahl von Stößelstangenhülsen positioniert sind, die in einer gleichen Anzahl von axial ausgerichteten Bohrungen eingepasst bzw. befestigt sind, welche in den Seitenwänden des ersten Endab schnitts des integralen Zylindergehäuseelements und des integralen Kammerseparators vorhanden sind. Jede der Stößelstangen weist im Allgemeinen ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Vorspannungsmittel sind vorgesehen zum operativen Vorspannen der Deckelplatte, und vorzugsweise weisen sie eine Ringrohrfeder (engl. donut spring) auf, welche eine zylindrisch geformte Öffnung aufweist, die sich dort hindurch erstreckt, um eine dritte axiale Kammer zu definieren. Die Ringrohrfeder, welche im Allgemeinen aus einem Niedrig-Durometer-Material hergestellt ist, weist äußere und innere Vertiefungen auf für den passenden Eingriff einer Mehrzahl von Unterlegscheiben und eine gleiche Anzahl von Distanzrohren, welche eine longitudinale Bohrung, die sich dort hindurch erstreckt, für das Durchgehen einer gleichen Anzahl von Spannbolzen aufweisen, um die Federendplatte und die Ringrohrfeder fest an der Bodenformvorrichtung zu halten und die Vorspannungskraft der Ringrohrfeder anzulegen. Werkzeugsetzmittel, welche an dem ersten Endabschnitt des integralen Zylindergehäuseelements angeordnet sind, umfassen einen Klemmring und einen Kuppelstopfen zum Kontaktieren und Bilden eines metallischen Dosenrohlings, der auf einem konventionellen Pressenarm befestigt ist. Vorzugsweise ist der Klemmring umfänglich um den Kuppelstopfen in anstoßendem Eingriff mit dem ersten Ende von jeder der Stößelstangen eingepasst bzw. befestigt. Kolbenmittel, welche den Klemmring und die Stößelstangenmittel federnd positionieren, weisen ein Kolbenelement auf, das beweglich innerhalb der zweiten axialen Kammer positioniert ist. Vorzugsweise weist das Kolbenelement eine ringförmige Kolbenwand auf, die fest an der Peripherie eines konkav gebildeten Bodens befestigt ist, der eine konkave Aufnahmeoberfläche aufweist. Die ringförmige Kolbenwand weist im Allgemeinen eine Kontaktoberfläche auf, welche dem integralen Kammerseparator gegenüberliegt und hauptsächlich als eine Kontaktoberfläche für das zweite Ende jeder der Stößelstangen dient. Die konkave Aufnahmeoberfläche bietet Mittel zum gleichförmigen Verteilen der wirkenden Kraft auf das Kolbenelement, wenn ein unter Druck gesetztes Medium eintritt in und die zweite und die dritte axiale Kammer ausfüllt über einen axial ausgerichteten Anschluss, der an der Federendplatte eingerichtet ist. Im Hinblick auf den Betrieb wird, wenn ein Pressenarm, welcher einen metallischen Dosenrohling trägt, sich annähert und den Klemmring kontaktiert, die sich ergebende Kraft durch die Stößelstange auf die Kontaktoberfläche des Kolbenelements übertragen, welches im Allgemeinen federnd durch das unter Druck gesetzte Medium positioniert wird, das auf und gegen die konkave Aufnahmeoberfläche des Kolbenelements wirkt. Auf ähnliche Art und Weise wird die resultierende Kraft, welche auf und gegen den Kuppelstopfen wirkt, axial durch das integrale Zylindergehäuseelement auf die vorgespannte Deckelplatte und Ringrohrfeder transferiert bzw. übertragen.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen davon offenbar werden, wenn sie im Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen gelesen wird, in welchen gleiche Bezugszeichen die gleichen Teile in den verschiedenen dargestellten Ansichten bezeichnen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Wege eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in welchen:
  • 1 eine Querschnittsdraufsichtansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche eine Bodenformvorrichtung darstellt, welche positioniert ist zum Empfangen eines metallischen Dosenrohlings, der auf einem Zieh- und Eisenpressarm montiert ist; und
  • 2 eine seitliche Querschnittsdraufsichtansicht der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, welche einen Kolbenaufhängungsaufbau darstellt.
  • BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Während diese Erfindung fähig ist, in vielen verschiedenen Formen ausgeführt zu werden, wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in den Zeichnungen gezeigt und hier im Folgenden im Detail mit dem Verständnis beschrieben, dass die vorliegende Offenbarung erachtet werden muss, die Prinzipien der Erfindung beispielhaft darzustellen, und nicht dazu bestimmt ist, die Erfindung auf die dargestellte Ausführungsform zu beschränken. Die vorliegende Erfindung weist eine besondere Nützlichkeit als eine Vorrichtung zum Formen und Bilden der Bodenwand einer Dose auf.
  • Bezugnehmend auf die 1 ist dort allgemein bei 10 eine Bodenformvorrichtung für das Bilden und Formen von metallischen Behälterböden gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Ausrichtung eines Pressenarms 12, der im Allgemeinen einen Teil einer typischen Körperherstellungsvorrichtung darstellt, ist in der 1 so dargestellt, dass er longitudinal um und in axialer Ausrichtung mit der vorliegenden Erfindung gesetzt ist für die Zwecke der Darstellung und Erläuterung seiner Funktion relativ zu der vorliegenden Erfindung und keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet. Der Pressenarm 12 umfasst im Allgemeinen ein Schlagkolbenelement 14, welches verschieden geformte Pressenendabschnitte 16 umfassen kann, wie z.B. einen allgemein konkav ausgebildeten Pressenendabschnitt 18, der dort gezeigt ist. Der Pressenarm 12 ist konfiguriert, um einen metallischen Dosenrohling 20 zu umschließen und zu bewegen, welcher einen Bodenabschnitt 22 in substantiellem Kontakt mit einem Abschnitt der Bodenformvorrichtungsmaschine aufweist, wie z.B. Werkzeugsetzmitteln, welche auf dem gegenüberliegenden Abschnitt der Bodenformvorrichtung gesetzt sind. Der sich ergebende Kontakt des metallischen Dosenrohlings 20 mit der Bodenformvorrichtung 10 bildet und formt den Bodenabschnitt 22 des metallischen Dosenrohlings. Wie man es auf dem Gebiet der Herstellung von Dosen und ähnlichem verstehen wird, können die Werkzeugsetzmittel weit in der Ausbildung und der Form variieren. Obwohl dieses Merkmal nicht der hauptsächliche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist die Fähigkeit eines Auswechselns der Werkzeugsetzmittel zum Erzeugen von verschiedenen geometrischen Konfigurationen des Bodenab schnitts des metallischen Dosenrohlings wünschenswert und wird als inhärent in den Fähigkeiten der Bodenformvorrichtung 10 erachtet.
  • Obwohl die Werkzeugsetzmittel verschieden geformte Konfigurationen aufweisen können, sind sie hier im Allgemeinen als die Werkzeugsetzmittel bezeichnet, mit dem Verständnis, dass alternativ ausgebildete Werkzeugsetzmittel innerhalb der Idee und der Reichweite der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Die Werkzeugsetzmittel umfassen vorzugsweise einen Kuppelstopfen 24, einen Klemmring 26 und verschiedene Komponenten, welche Teile des Montageaufbaus bilden. Solche Komponenten können beispielsweise eine Verriegelungsmutter 28, einen Klemmringhalter 30 und zugehörige Befestigungsmittel zum Bereitstellen einer Befestigung an angrenzende Abschnitte des Kuppelstopfens 24 und der Bodenformvorrichtung 10 umfassen. In der bevorzugten Ausführungsform sind der Kuppelstopfen 24 und der Klemmring 26 nicht fest aneinander befestigt, sondern sind für eine relative, unabhängige Bewegung konfiguriert. Der Klemmring 26 wird zum Beispiel umfänglich um den Kuppelstopfen 24 mit der Verriegelungsmutter 28 in Eingriff mit dem Klemmringhalter 30 positioniert, um die Halterung und die relative Positionierung des Klemmrings 26 um den Kuppelstopfen 24 bereitzustellen.
  • Wiederum bezugnehmend auf die 1 umfasst eine Bodenformvorrichtung 10 im Allgemeinen ein integrales Zylindergehäuseelement 32, welches einen ersten Endabschnitt 34 und einen zweiten Endabschnitt 36 aufweist. Das integrale Zylindergehäuseelement ist vorzugsweise als ein länglicher Gegenstand mit Kammern von bestimmten Durchmessern gebildet, welche an jedem Ende davon angeordnet sind. Ein integraler Kammerseparator 38 trennt im Wesentlichen den ersten Endabschnitt von dem zweiten Endabschnitt, welcher in dem integralen Zylindergehäuseelement 32 angeordnet ist. Der erste Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements umfasst im Allgemeinen Seitenwände 40, welche innere Oberflächen 42 aufweisen, welche eine erste axiale Kammer 44 definieren. Obwohl die erste axiale Kammer 44 verschiedene Formen aufweisen kann, um fasst eine bevorzugte Ausbildung im Allgemeinen eine zylindrische Form, welche einen Durchmesser aufweist, der mit der Länge A bezeichnet ist, wie in der 1 dargestellt. Auf ähnliche Art und Weise weist der zweite Endabschnitt 36 des integralen Zylindergehäuseelements 32 Seitenwände 46 auf, welche innere Oberflächen 48 aufweisen, die eine zweite axiale Kammer 50 definieren. Vorzugsweise umfasst die zweite axiale Kammer 50 eine im Wesentlichen zylindrische Form, welche einen Durchmesser aufweist, der mit der Länge B, wie in 1 gezeigt, bezeichnet ist.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Durchmesser B der zweiten axialen Kammer 50 im Allgemeinen größer als der Durchmesser A der ersten axialen Kammer 44. Diese relative Beziehung des Durchmessers B zu dem Durchmesser A erlaubt die Verwendung von Stößelstangenmitteln, welche einen Bodenabschnitt des Klemmrings 26 kontaktieren und sich axial durch die Seitenwände 40 des ersten Endabschnitts 34 zu einem Kolbenaufhängungsaufbau 52 erstrecken, der in der zweiten axialen Kammer 50 angeordnet ist. Die Stößelstangenmittel können zumindest eine, jedoch vorzugsweise eine Mehrzahl von Stößelstangen 54 umfassen, welche gleitfähig in einer entsprechenden Anzahl von Stößelstangenhülsen 56 positioniert sind, welche fest eingepasst sind in eine entsprechende Anzahl von axial ausgerichteten Bohrungen 58, die in den Seitenwänden 40 des ersten Endabschnitts des integralen Zylindergehäuseelements 32 angeordnet sind. Jede Stößelstange 54 umfasst im Allgemeinen ein erstes Ende 60 und ein zweites Ende 62. Das erste Ende 60 jeder Stößelstange ist im Wesentlichen positioniert, um den Bodenabschnitt des Klemmrings 26 zu kontaktieren und damit in Eingriff zu stehen, wohingegen das zweite Ende 62 im Wesentlichen für einen normalen Kontakt auf der Oberseite des Kolbenaufhängungsaufbaus 52 positioniert ist, der beweglich in der zweiten axialen Kammer 50 angeordnet ist. Jede Stößelstange 54 ist konfiguriert, um eine entwickelte Kraft zu empfangen und anschließend weiterzugeben, wenn sich der Pressenarm 12, welcher einen metallischen Dosenrohling trägt, bewegt und in substantiellen Kontakt mit dem Klemmring 26 gelangt. Die sich ergebende Kraft, welche eine axiale Bewegung des Klemmrings 26 in nerhalb der Bodenformvorrichtung 10 verursacht, wird durch die Stößelstangen 54 auf den Kolbenaufhängungsaufbaus 52 übertragen, der in der zweiten axialen Kammer 50 angeordnet ist. Dementsprechend wird jede Stößelstange 54 im Allgemeinen aus Materialen hergestellt, welche eine hohe Festigkeit und nicht-verformbare Eigenschaften aufweisen, wie z.B. gehärteter Werkzeugstahl, und umfasst im Allgemeinen eine längliche, zylindrische Form. Vorzugsweise wird jede Stößelstange 54 in hartem Chrom fertigbearbeitet, wobei das erste und das zweite Ende davon einen abgerundeten Radius 64 aufweisen, um ein Abblättern der Chromoberfläche von jeder der Stößelstangen zu verhindern, wenn jede eine schnelle Zyklusbewegung während dem Betrieb der Bodenformvorrichtung erfährt.
  • Wie schon zuvor beschrieben, dienen die Stößelstangen als Mittel zum Übertragen der sich ergebenden Kraft von dem Klemmring 26 auf den Kolbenaufhängungsaufbau, der in der zweiten axialen Kammer 50 angeordnet ist, wenn der metallische Dosenrohling 20 zu der Bodenformvorrichtung 10 verfahren wird und mit dem Klemmring 26 in Eingriff gelangt. Zusätzlich zu den Kräften, welche auf den Klemmring ausgeübt werden, wird eine beträchtliche Kraft auf andere Komponenten einschließlich der Bodenformvorrichtung selbst auch ausgeübt. Eine solche Komponente umfasst den Kuppelstopfen 24, der im Allgemeinen als ein Teil der Werkzeugsetzmittel hergestellt ist und zentral in Beziehung zu dem ersten Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 angeordnet ist. In der bevorzugten Ausführungsform stößt der Kuppelstopfen 24 direkt auf den ersten Endabschnitt 34. Diese Konfiguration erlaubt es der entwickelten Kraft, effektiv auf den ersten Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 übertragen zu werden, wenn der metallische Dosenrohling 20 den Kuppelstopfen 24 kontaktiert. Wie in der 1 dargestellt, ist das integrale Zylindergehäuseelement 32 konfiguriert, um eine axiale Bewegung des ersten Endabschnitts 34 zu erlauben, um dementsprechend eine axiale Bewegung des zweiten Endabschnitts 36 zu erzeugen, wenn der metallische Dosenrohling mit dem Klemmring in Eingriff gelangt und sich axial bewegt, um mit dem federnd positionierten Kuppelstopfen 24 in Eingriff zu gelangen.
  • Um die federnde Positionierung des Kuppelstopfens 24 zu erreichen, sind Vorspannungsmittel nahe dem zweiten Endabschnitt 36 des integralen Zylindergehäuseelements 32 vorgesehen und sind speziell konfiguriert, um im Betrieb eine Deckelplatte 66 einer zweiten axialen Kammer vorzuspannen, welche gegen die Seitenwände 46 des zweiten Endabschnitts 36 des integralen Zylindergehäuseelements 32 anstößt. Die Deckelplatte 66 der zweiten axialen Kammer umfasst im Allgemeinen eine große Öffnung 68, die sich dort hindurch und in axialer Ausrichtung mit dem integralen Zylindergehäuseelement 32 erstreckt, um Mittel für eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten axialen Kammer und einer dritten axialen Kammer 70 bereitzustellen, wobei die große Öffnung eine innere Wand 72 aufweist, welche nach außen in Richtung zu den Seitenwänden 46 des zweiten Endabschnitts 36 des integralen Zylindergehäuseelements aufgerichtet ist, um die Dispersion zu verbessern und ein unter Druck gesetztes Medium gleichförmig zu verteilen, das in die zweite axiale Kammer 50 eintritt. Daher stellen die Vorspannungsmittel ein federndes Positionieren des integralen Zylindergehäuseelements 32 bereit und setzen sich einer axialen Bewegung des integralen Zylindergehäuseelements 32 entgegen, wenn der metallische Dosenrohling 20 den Kuppelstopfen 24 kontaktiert und mit ihm in Eingriff gelangt. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Vorspannungsmittel eine Ringrohrfeder 74 (engl. donut spring), welche einen inneren zylindrischen Raum 76 aufweist, welcher eine dritte axiale Kammer 70 definiert, die in axialer Ausrichtung damit ist und federnde Eigenschaften von einem Niedrig-Durometer-Material von in etwa 82, plus oder minus 2,5, aufweist, wie durch den Hersteller aufgestellt. Die Verwendung des Niedrig-Durometer-Materials ist ermöglicht aufgrund der geometrischen Konfiguration der Ringrohrfeder und bringt einen deutlichen Vorteil durch das Reduzieren der Brechung mechanischer Komponenten und Bindeglieder wie des Pressenarms 12, welcher eine Tendenz aufweist, sich während einem Hochzyklusbetrieb überzuerstrecken bzw. überauszudehnen. Die Ringrohrfeder 74 dient hauptsächlich als ein Mittel zum operativen Vorspannen von Komponenten der Bodenformvorrichtung 10 axial in Richtung zu dem Werkzeugsetzmittel oder im Allgemeinen zu dem Pressenarm 12. Sie bietet jedoch auch Mittel zum Erhöhen der volumetrischen Kapazität der zweiten axialen Kammer 50 für ein operatives Steuern der federnden Positionierung des Klemmrings 26 und der zugehörigen, sich im Betrieb befindenden Komponenten. Diese erhöhte Fähigkeit bietet einen geeigneten Raum für eine Gasexpansion für eine beträchtliche Reduzierung des Aufbaus von Druck auf ein Kolbenelement 78, so viel wie in etwa 40–60 % weniger, und Kräften, welche auf und gegen den Klemmringhalter 30 wirken, wenn der Pressenarm 12, der den metallischen Dosenrohling trägt, sich annähert und einen substantiellen Kontakt mit dem Klemmring 26 eingeht. Die sich ergebende geometrische Konfiguration der Ringrohrfeder 74 bietet daher Mittel, um deutlich die Performance bzw. Leistungsfähigkeit der Bodenformvorrichtung 10 zu verbessern, um bei einer hohen Zyklusrate betrieben zu werden, während sie gleichzeitig die Fähigkeit zum Formen und Bilden einer dünneren Bodendosenwand aufweist. Zusätzlich zu den vorteilhaften Aspekten des inneren zylindrischen Raums 76 umfasst die Ringrohrfeder 74 des Weiteren eine Mehrzahl von Öffnungen 80, die sich dort hindurch und umfänglich dort herum erstrecken, für einen Durchgang einer Mehrzahl von Distanzrohren 82, welche im Allgemeinen benötigt werden, um die Vorspannungskraft der Ringrohrfeder 74 während einem anfänglichen Aufbau zu setzen, und als ein Teil einer Wartungsroutine. Vorzugsweise sind die Distanzrohre 82 in der Form zylindrisch und umfassen eine longitudinale Bohrung 84, die sich dort hindurch erstreckt, für den Durchgang einer Mehrzahl von Spannbolzen 86, welche im Allgemeinen erforderlich sind, um die verschiedenen Komponenten an der Bodenformvorrichtung 10 zu sichern und zu befestigen, welche zwischen der Federendplatte 88 und dem zweiten Endabschnitt 36 des integralen Gehäuseelements 32 bestehen, und um die Vorspannungskraft der Ringrohrfeder 74 zu setzen. Die Bodenformvorrichtung 10 erfordert vorzugsweise acht Spannbolzen, welche aus hochfestem Material hergestellt sind, um in geeigneter Art und Weise die Federendplatte an der Bodenformvorrichtung zu sichern bzw. zu befestigen.
  • Um hohe Zyklusraten zu erreichen, weist die Bodenformvorrichtung 10 Mittel zum federnden Positionieren von sich im Betrieb befindenden Komponenten auf, die im Wesentlichen mit dem metallischen Dosenrohling 20 in Kontakt gelangen. Dies wird durch Kolbenaufhängungsmittel erreicht, in welchen solche Mittel die Aufhängung für die Stößelstangen 54 insoweit bereitstellen, um eine schnelle, sukzessive, axiale Bewegung von diesen und den zugehörigen, sich im Betrieb befindenden Komponenten zu erlauben. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Kolbenmittel das Kolbenelement 78, welches im Allgemeinen konfiguriert ist, um eine Spannung für oder eine federnde Positionierung jeder der Stößelstangen 54 bereitzustellen. Das Kolbenelement 78, welches Konfigurationen verschiedener Geometrien umfassen kann, ist konfiguriert, um beweglich innerhalb der zweiten axialen Kammer 50 des integralen Zylindergehäuseelements 32 positioniert zu werden. Das Kolbenelement 78 umfasst des Weiteren eine ringförmige Kolbenwand 90, welche eine Kontaktoberfläche 92 aufweist, welche dem integralen Kammerseparator 38 gegenüberliegt, wobei es der Kontaktoberfläche erlaubt wird, das zweite Ende 62 von jeder der Stößelstangen 54 zu kontaktieren, die in dem integralen Zylindergehäuseelement 32 positioniert sind.
  • Um einen effizienten Betrieb zu erreichen und eine langfristige Dauerhaftigkeit der sich bewegenden Komponenten einschließlich der Bodenformvorrichtung 10 zu bieten, wird das Kolbenelement 78 unter unter Druck gesetzten Bedingungen betrieben anstatt durch den Betrieb einer Reihe von mechanischen Komponenten und Bindegliedern, welche dort angebracht sind. Ein unter Druck gesetztes Medium, wie z.B. Hochdruckgas oder vorzugsweise Luft, wird durch Gaszugangsmittel geführt, welche im Allgemeinen an der Federendplatte 88 vorhanden sind. Vorzugsweise umfassen die Gaszugangsmittel einen Anschluss 94, der sich durch und in axialer Ausrichtung mit der Federendplatte 88 und dem Kolbenelement 78 erstreckt. Der axial ausgerichtete Anschluss 94 dient als Mittel zum Leiten von Gas zu der zweiten axialen Kammer 50 und der dritten axialen Kammer 70 für ein federndes Positionieren des Klemmrings 26, welches auftritt, wenn die Kraft, die durch das unter Druck gesetzte Gas verursacht wird, auf und gegen alle Komponenten einschließlich des Kolbenelements 78 wirkt. Der Anschluss 94 ist geometrisch konfiguriert, um eine Widerhakenbefestigung 96 aufzunehmen, welche im Allgemeinen als Teil von externen Komponenten, umfassend die Gasquelle zum Zuführen von unter Druck gesetzter Luft zu der Bodenformvorrichtung 10, hergestellt ist und im Allgemeinen einen abgeschrägten Eingang 98 und Ausgang 100 einschließt, um den Befestigungseingriff mit der Widerhakenbefestigung 96 zu erlauben. Wenn das Gas durch den axial ausgerichteten Anschluss eintritt und die dritte axiale Kammer 70 auffüllt, welche durch die Ringrohrfeder 74 definiert wird und teilweise durch die Deckelplatte 66 getrennt ist, fährt das Gas fort, befördert zu werden, bis ein Kontakt mit und ein Bewegen des Kolbenelements 78 in Richtung zu der Stelle des integralen Kammerseparators 38 hergestellt wird.
  • Wie es in der 1 dargestellt ist, umfasst das Kolbenelement 78 des Weiteren einen konkav geformten Boden 102, welcher eine konkave Aufnahmeoberfläche 104 aufweist zum Sicherstellen einer gleichmäßigen Verteilung von gasförmigen Kräften, welche auf und gegen alle Komponenten einschließlich des Kolbenelements 78 wirken. Im Allgemeinen ist die ringförmige Kolbenwand 90 fest an der Peripherie des konkav geformten Bodens 102 angebracht und ist geometrisch konfiguriert, um einen ringförmigen Kolbenring 106 zu akzeptieren, der umfänglich dort herum angepasst ist. Vorzugsweise ist der konkav geformte Boden aus Werkzeugstahl hergestellt, wohingegen die ringförmige Kolbenwand 90 aus Titan hergestellt ist, und sie sind speziell miteinander an einem unteren Abschnitt 108 und an der Peripherie der ringförmigen Kolbenwand verbunden, um einen Hohlraum 110 zu bilden, der zentral bzw. mittig angeordnet ist und in axialer Ausrichtung mit dem Kolbenelement 78, der ringförmigen Kolbenwand und dem konkav geformten Boden und gegenüberliegend zu dem integralen Kammerseparator 38 ist. Der Hohlraum 110 und die bevorzugte Wahl von Materialien, welche bei der Herstellung der ringförmigen Kolbenwand 90, des konkav geformten Bodens 102 und des ringförmigen Kolbenrings 106 verwendet werden, machen das Gesamtgewicht des Kolbenelements deutlich leichter und erlauben es dem Kolbenelement 78, innerhalb der zweiten axialen Kammer 50 mit sehr wenig Widerstand zu verfahren für einen effizienten zyklischen Betrieb. Der ringförmige Kolbenring, welcher eine äußere Seitenwand 112 und einen ringförmigen Ausschnitt 114 an einem unteren Abschnitt 116 des ringförmigen Kolbenrings 106 aufweist, bietet Mittel, um es dem Kolbenelement zu erlauben, sich gleitend in der zweiten axialen Kammer 50 zu bewegen. Der ringförmige Ausschnitt 114 ist im Allgemeinen konfiguriert, um eine Kolbendichtung 118 aufzunehmen, um effizient ein Herausgehen und ein Austreten von unter Druck gesetzter Luft aus der zweiten und der dritten axialen Kammer 50, 70 zu einem Bereich zu verhindern, in welchem Schmierstoffe verwendet werden, um die gleitende Bewegung des Kolbenelements 78 in der zweiten axialen Kammer 50 zu verbessern. Vorzugsweise ist die Kolbendichtung von der Art, die derzeit im Stand der Technik bekannt ist und unter dem Handelsnamen VARISEALTM hergestellt und verkauft wird. Die besondere Konfiguration der Kolbendichtung bildet auf geeignete Art und Weise eine Barriere aufgrund der Fähigkeit der Dichtung, fest gegen den ringförmigen Kolbenring und die Kolbenwandauskleidung zu expandieren, was in einer deutlichen Reduzierung in der Interaktion zwischen dem unter Druck gesetzten Gas und den benötigten Schmierstoffen resultiert. Vorzugsweise ist der ringförmige Kolbenring 106 aus Spitzenkunststoff (engl. peak plastic) hergestellt, einem Material, das im Stand der Technik allgemein für seine günstigen Schmierungseigenschaften und die Fähigkeit, moderaten Temperaturen von in etwa 204°C (400°F) zu widerstehen, bekannt ist. Diese Materialwahl bietet einen sehr geringen Widerstand gegenüber dem sich axial bewegenden Kolbenelement 78, wenn die äußere Seitenwand 112 gleitend mit einer Kolbenwandauskleidung 120 in passendem Eingriff mit der Seitenwand 46 des zweiten Endabschnitts 36 des integralen Zylindergehäuseelements 32 in Eingriff steht. Des Weiteren umfasst die Verwendung von Spitzenkunststoff eine ausreichende Steifigkeit, um die rechteckig geformte Dichtung in geeigneter Art und Weise an Ort und Stelle zu halten und zurückzuhalten, wenn unter Druck gesetztes Gas eintritt und die zweite und die dritte axiale Kammer ausfüllt. Auf der Oberseite der ringförmigen Kolbenwand 90 ist die Kontaktoberfläche 92 angeordnet, obwohl solch eine Ebenheit nur dort beson ders notwendig ist, wo das zweite Ende 62 der Stößelstangen anstößt und mit dem Kolbenelement 78 in Kontakt gelangt für ein federndes Positionieren des Klemmrings 26.
  • Bei der in der 1 gezeigten Ausführungsform umfasst die Auskleidung der Kolbenwand 120 eine ringförmige Nut 122 an dem unteren Abschnitt 124 davon und ist vorgesehen, um jede Metall-auf-Metall-Reibungsabnutzung zwischen dem Kolbenelement 78 und der äußeren Seitenwand 112 des ringförmigen Kolbenrings 106 zu reduzieren. Die ringförmige Nut dient, wenn sie mit einem O-Ring 126 eingepasst ist, als ein Mittel zum Abdichten der zweiten axialen Kammer 50, speziell dort, wo der untere Abschnitt der Kolbenwandauskleidung 120 auftrifft und anstößt an die Abdeckungsplatte 66. Vorzugsweise ist die Kolbenwandauskleidung aus einem keramischen Material hergestellt, welches im Allgemeinen im Stand der Technik für seine günstigen Abnutzungseigenschaften und die Fähigkeit, hohen Temperaturen zu widerstehen, die sich entwickeln können, wenn das Kolbenelement axial innerhalb der zweiten axialen Kammer verfahren wird, bekannt ist. Es muss verstanden werden, dass verschiedene Konfigurationen von Materialen in der zweiten axialen Kammer 50 verwendet werden können, um Festigkeiten und Effizienzen, die geeignet sind für individuelle Operationen der Bodenformvorrichtung 10, zu erreichen. Zum Beispiel erfordert ein Kolben von leichterem Gewicht weniger Energie, um sich zu bewegen, was im Wesentlichen in einem effizienteren Betrieb der Bodenformvorrichtung 10 resultiert. Auf ähnliche Art und Weise kann die Kolbenwandauskleidung 120, welche im Allgemeinen aus hochfesten, jedoch leichtgewichtigen Materialien hergestellt ist, beträchtlich zu den Abnutzungseigenschaften der Bodenformvorrichtung 10 beitragen. Eine aufgesprühte Beschichtung oder ein Schmierstoff können tatsächlich in einigen Situationen auf der äußeren Oberfläche des ringförmigen Kolbenrings verwendet werden, um eine äquivalent gleitfähige Bewegung des Kolbenelements innerhalb der zweiten axialen Kammer 50 zu erreichen. Obwohl die bevorzugte Auswahl von Materialien zuvor für Komponenten beschrieben wurde, welche den Kolbenaufhängungsaufbau umfassen, kann eine Vielzahl von anderen Materialien dafür verwendet werden, sofern solch eine Auswahl nicht die wünschenswerte Tatsache nach relativ leichtgewichtigen Materialien beeinträchtigt, um die Effizienz des Kolbenelements 78 während einem Hochzyklusbetrieb zu verbessern. Dementsprechend kann das Kolbenelement 78 aus Materialien konstruiert sein, welche ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Titan, Karbid, eisengeschweißtem Karbid und Kombinationen davon. Jedoch hat das Testen im Betrieb der vorliegenden Erfindung in jeder Hinsicht exzellente Effizienzen und eine Festigkeit gezeigt, wenn der konkav geformte Boden 102 aus Titan hergestellt ist und die ringförmige Kolbenwand 90 aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt ist.
  • Wie es in der 1 gezeigt ist, sind andere Merkmale der Bodenformvorrichtung 10 entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Solche anderen Merkmale umfassen äußere Gehäusemittel, welche verschiedene Unteraufbauten zum Halten und Zurückhalten des integralen Zylindergehäuseelements 32 in einer stationären Position während dem zyklischen Betrieb von Komponenten aufweisen, einschließlich der Bodenformvorrichtung und der Vorspannungswiederherstellungsmittel zum Wiederherstellen der Vorspannungskraft der Ringrohrfeder, wenn sie über eine anhaltende bzw. längerfristige Betriebszeitdauer komprimiert wird. Die Vorspannungswiederherstellungsmittel umfassen im Allgemeinen Aspekte der Federendplatte 88, welche geometrisch in einer anstoßenden Beziehung mit den Vorspannungsmitteln vorgesehen ist und Mittel bereitstellt zum sicheren Zurückhalten der Ringrohrfeder 74 sowie andere Komponenten zu der Bodenformvorrichtung 10. Die Federendplatte 88, welche eine äußere Seite 128 und eine innere Seite 130 aufweist, umfasst des Weiteren eine Mehrzahl von Öffnungen 132, die sich dort hindurch erstrecken, um entsprechend zu und in axialer Ausrichtung mit umfänglich ausgerichteten Öffnungen der Ringrohrfeder 74 zu sein. Auf der äußeren Seite, bei jeder der Öffnungen, die in der Federendplatte 88 einschlossen sind, ist eine äußere kreisförmige Ausnehmung 134 angeordnet, welche im Allgemeinen einen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser der ausgerichteten Öffnungen aufweist, die in der Ringrohrfe der 74 vorhanden sind, und eine Dicke entsprechend der Dicke einer Unterlegscheibe 136, welche eine Öffnung 138 aufweist, die sich dort hindurch erstreckt, für den Durchgang des Spannbolzens 86 vor dem Zusammenbauen bzw. der Montage mit der Federendplatte 88. Auf der inneren Seite der Federendplatte 88 ist eine innere kreisförmige Ausnehmung 140 angeordnet, welche auch einen Durchmesser im Allgemeinen äquivalent zu dem Durchmesser der ausgerichteten Öffnungen, die in der Ringrohrfeder 74 vorhanden sind, jedoch eine leicht geringere Tiefe als die Dicke der Unterlegscheibe von in etwa 25 % aufweist. Bei der bevorzugten Ausführungsform passen die Unterlegscheiben 136, welche im Allgemeinen in der Anzahl der Anzahl von Spannbolzen 86 entsprechen, welche verwendet werden, um die Federendplatte 88 an der Bodenformvorrichtung 10 zu befestigen, in jede der äußeren kreisförmigen Ausnehmungen 134 der Federendplatte 88, wohingegen jede der inneren kreisförmigen Ausnehmungen 140 eingreifend ein Ende 142 des Distanzrohrs 82 aufnimmt. Die Konfiguration der Federendplatte 88 zusammen mit der entsprechenden Anzahl von Distanzrohren 82 und Unterlegscheiben 136 dient hauptsächlich als Mittel für das Wiederherstellen der Vorspannungskraft der Ringrohrfeder 74 für eine fortgesetzte federnde Positionierung des Kuppelstopfens 24, wenn die Ringrohrfeder eine Tendenz aufweisen wird, über eine anhaltende Betriebsperiode komprimiert zu werden.
  • Um. die federnde Positionierung des Kuppelstopfens 24 wiederherzustellen, welche sich durch das Verwenden der Ringrohrfeder 74 wie hier zuvor beschrieben ergibt, wird die Federendplatte 88 von der Bodenformvorrichtung 10 demontiert und zu einer Position umgelegt, in welcher die äußere Seite 128 nun der inneren Seite der Bodenformvorrichtung gegenüberliegt, speziell die zweite und dritte axiale Kammer 50, 70 und die konkave Aufnahmeoberfläche 104 des Kolbenelements 78. Die Unterlegscheiben werden dann von den äußeren ringförmigen Ausnehmungen 134 entfernt und wieder in den inneren kreisförmigen Ausnehmungen der Federendplatte 88 positioniert. Nach einem umgekehrten Positionieren der Unterlegscheiben 136 und der Federendplatte wird die Ringrohrfeder 74, welche die Distanzrohre trägt, wieder relativ zu der Bodenformvorrichtung 10 positioniert und dort wieder mit der entsprechenden Anzahl von Spannbolzen 86 befestigt. Durch diese Konfiguration wird die Federkraft in der Ringrohrfeder 74 auf die voreingestellte Komprimierung für eine ähnliche neue federnde Positionierung des Kuppelstopfens 24 wiederhergestellt ohne eine beträchtliche Demontage oder ein Ersetzen von Komponenten, welche die Bodenformvorrichtung 10 umfassen.
  • Die Komponenten der Bodenformvorrichtung, welche für ein federndes Positionieren des Klemmrings 26 verantwortlich sind, werden im Wege einer beispielhaften Darstellung beschrieben werden. Wenn der Pressenarm 12, der einen metallischen Dosenrohling 20 trägt, in der Richtung der Bodenformvorrichtung verfährt und mit dem Klemmring 26 in Eingriff gelangt, wird eine entsprechende Kraft gegen die Stößelstangen 54 ausgeübt und dabei axial in der Richtung des Kolbenelements 78 übertragen. Wenn die Stößelstangen sich axial in der Richtung der Bodenformvorrichtung bewegen, legt das zweite Ende 62 jeder Stößelstange 54 eine Kraft gegen die Kontaktoberfläche 92 des Kolbenelements 78 in einer axialen Richtung an. Um den Klemmring 26 und die Stößelstangen 54 federnd zu positionieren, empfängt das Kolbenelement 78, das im Allgemeinen die konkave Aufnahmeoberfläche 104 umfasst, ein unter Druck gesetztes Medium, welches dagegen wirkt, vorzugsweise Hochdruckluft. Wenn die hohe Druckluft in die zweite und die dritte axiale Kammer 50, 70 geleitet und eingefüllt wird, wird eine Kraft entwickelt, um auf und gegen die konkave Aufnahmeoberfläche 104 zu wirken, um das Kolbenelement 78 axial in Richtung zu der Stelle des integralen Kammerseparators 38 zu bewegen. Diese wirkende Kraft auf das Kolbenelement erzeugt einen Luftsuspensionseffekt für das Kolbenelement 78, um die Stößelstangen 54 und den Klemmring 26 federnd zu positionieren.
  • Diese besondere Konfiguration ermöglicht ein schnelles Wiederpositionieren jeder der Stößelstangen 54, wenn der Pressenarm 12, welcher einen metallischen Dosenrohling trägt, mit dem Klemmring 26 in Eingriff gelangt, und ist weitestgehend zu der volumetrischen Kapazität der zweiten und der dritten axialen Kammer 50, 70 zuzurechnen, was es einem unter Druck gesetzten Medium erlaubt, auf geeignete Art und Weise dort innen zu expandieren für einen geringeren Druckaufbau auf das bewegliche Kolbenelement 78 und eine geringere Kraft, welche zu und einwirkend auf den Klemmring übertragen wird. Obwohl viele Variablen den Druck bestimmen, welcher für ein unter Druck gesetztes Medium erforderlich ist, das gegen die konkave Aufnahmeoberfläche 104 wirkt, umfasst ein bewährtes unter Druck gesetztes Medium für eine Hochzyklusausgabe im Allgemeinen Luft, die auf einen Druck von in etwa 551.600 Newton/m2 (80 psi) eingestellt ist.
  • Die Komponenten der Bodenformvorrichtung 10, welche für das federnde Positionieren des Kuppelstopfens 24 verantwortlich sind, werden im Wege einer Darstellung beschrieben werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Kuppelstopfen 24 in einer anstoßenden Beziehung zu dem ersten Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 angeordnet. Wenn der Pressenarm 12, welcher einen metallischen Dosenrohling 20 trägt, in der Richtung der Bodenformvorrichtung verfahren wird und den Klemmring 26 kontaktiert und mit diesem in Eingriff gelangt, fährt der Klemmring fort, axial innerhalb der Bodenformvorrichtung verfahren zu werden, bis der Klemmring durchschlägt (engl. to bottom out) und mit dem Kuppelstopfen in Eingriff gelangt, um sich axial innerhalb der Bodenformvorrichtung 10 zu bewegen. Diese Aktion des Kuppelstopfens 24 verursacht direkt eine entsprechende axiale Bewegung des integralen Zylindergehäuseelements 32 innerhalb der Bodenformvorrichtung 10, welche durch Vorspannungsmittel federnd positioniert wird. Wie hier zuvor beschrieben, umfassen die Vorspannungsmittel im Allgemeinen die Ringrohrfeder 74, hergestellt aus Niedrig-Durometer-Materialien. Zusätzlich zu dem Dienen als teilweise Mittel zum federnden Positionieren des Klemmrings positioniert die Ringrohrfeder, welche mit der Federendplatte 88 und der Deckelplatte 66 gekoppelt ist, federnd den Kuppelstopfen 24 während den Hochzyklusbetrieben. Vorzugsweise ist die Ringrohrfeder 74 aus einem Urethanmaterial oder einem äquivalenten Material hergestellt, welches Eigenschaften von niedrigem Durometer von in etwa 82, plus oder minus 2,5, aufweist, wie aufgestellt durch den Hersteller, und im Allgemeinen auf eine in etwa gegebene Vorspannungsaufhängungseinstel lung gesetzt ist zwischen 12.010 Newton (2.700 Pfund) und 26.689 Newton (6.000 Pfund).
  • Die neue Kombination von Komponenten, welche die Bodenformvorrichtung 10 umfassen, zum federnden Positionieren des Klemmrings 26 und des Kuppelstopfens 24 ermöglicht kürzere Hublängen oder eine axiale Bewegung des Klemmrings 26 und des Kuppelstopfens 24 während einem Hochzyklusbetrieb. In der bevorzugten Ausführungsform ermöglicht der Kolbenaufhängungsaufbau eine maximale axiale Bewegung des Klemmrings 26, wenn er von einem metallischen Dosenrohling kontaktiert wird, der so hoch ist wie in etwa 1,1430 Zentimeter (0,450 Inch), während die maximale axiale Bewegung des Kuppelstopfens 24, wenn er durch einen metallischen Dosenrohling kontaktiert wird, so hoch ist wie in etwa 0,0635 Zentimeter (0,025 Inch). Die verschiedenen Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen somit die Fähigkeit, den Klemmring 26 und den Kuppelstopfen während einer Hochzyklusausgabe federnd zu positionieren ohne eine anhaltende Ausfallzeit für eine Reparatur und eine Wartung von Komponenten, welche die Bodenformvorrichtung 10 umfasst. Dies stellt für sich selbst eine Verbesserung gegenüber den Vorrichtungen nach dem Stand der Technik dar, welche im Allgemeinen ausfallen aufgrund der Unfähigkeit, die dynamischen Kräfte, welche auf die Bodenformvorrichtung während einem Hochzyklusbetrieb wirken, zu kontrollieren.
  • Aufgrund der hohen Anforderung, welche an die Bodenformvorrichtung gestellt wird, um Dosenböden zu formen und zu bilden, in einigen Fällen so hoch wie 500 Dosen pro Minute, wird die Bodenformvorrichtung an einer Vielzahl von Belastungen leiden, welche durch die Kräfte erzeugt werden, die während dem Betrieb der Bodenformvorrichtung 10 entwickelt werden. Aufgrund der Natur dieser Kräfte, welche auf die Bodenformvorrichtung wirken, ist das integrale Zylindergehäuseelement 32 aus Gusseisen hergestellt oder vorzugsweise aus einem Matenal, welches im Stand der Technik allgemein bekannt ist als 8620, ein Werkzeugstahl, welcher im Allgemeinen gute Abnutzungseigenschaften aufweist. Positive Abnutzungseigenschaften der arbeitenden Komponenten, welche die Bodenformvorrichtung 10 umfassen, werden auch durch ein einzigartiges Vorsehen einer bemessenen und hinsichtlich des Niveaus gesteuerten Ölung verbessert. Wie in der 1 dargestellt, erstreckt sich eine Öleinlassbohrung 144, welche Seitenwände 146 aufweist, durch das integrale Zylindergehäuseelement 32, den zweiten Endabschnitt 36, die Seitenwände 46 und die Kolbenwandauskleidung 120. Die Öleinlassbohrung 144 kann aus verschiedenen inneren Durchmessern bestehen, um die Bemessungseffekte des schmierenden Öls oder anderer Fluide zu verbessern, welche dort hindurchgehen von einer äußeren Quelle des integralen Zylindergehäuseelements 32. Um eine axiale Bewegung des Kolbenelements 78 innerhalb der zweiten axialen Kammer 50 zu erleichtern, wird schmierendes Öl zu der Öleinlassbohrung 144 für einen substantiellen Kontakt mit der äußeren Seitenwand 112 des ringförmigen Kolbenrings 106 und der Kolbenwandauskleidung 120 hinzugefügt. Die Öleinlassbohrung 144 ist vorzugsweise derart konfiguriert, um es dem schmierenden Öl oder einem anderen geeigneten schmierenden Medium zu erlauben, in die zweite axiale Kammer 50 einzutreten und die äußere Seitenwand 112 des ringförmigen Kolbenrings 106 und die Kolbenwandauskleidung 120 in einem Abstand von der maximalen axialen Hublänge des Kolbenelements 78 zu kontaktieren. Diese bevorzugte Konfiguration unterstützt das effizienteste Funktionieren des Kolbenelements 78 und tendiert dazu, die Wanderung von schmierendem Öl in die zweite axiale Kammer 50 für eine minimale Interaktion mit dem Hochdruckmedium zu verringern, welches auf und gegen die konkave Aufnahmeoberfläche 104 wirkt. Des Weiteren unterstützt, wie in der 2 dargestellt, solch ein Setzen der Öleinlassbohrung 144 in Zusammenwirkung mit der Fähigkeit des Kolbenelements, um die longitudinale Achse der Bodenformvorrichtung 10 zu drehen, eine weitverteilte Schmierung der Komponenten, welche das Kolbenelement umfassen, und die Bewegung von übermäßigem Ausschussöl entlang und zu dem oberen Abschnitt der Kolbenwandauskleidung 120, wo erste und zweite Ölablassanschlüsse 148, 150 angeordnet sind. Die Fähigkeit, angesammeltes Ausschussöl durch die Aktion des Kolbenelements 78 und die relative Anordnung der Öleinlassbohrung 144 zu transferieren, ermöglicht einen effizien ten Betrieb des Kolbenelements 78 und die Entfernung von Ausschussöl von der zweiten axialen Kammer 50. Der erste und der zweite Ölablassanschluss 148, 150 umfassen im Allgemeinen jeder eine Seitenwand 152, die sich durch die Seitenwände 46 des zweiten Endabschnitts des integralen Zylindergehäuseelements 32 erstrecken, und sind im Allgemeinen diametral von der Öleinlassbohrung 144 angeordnet. Als Mittel zum Verbessern der Entfernung von Ausschussöl von der Bodenformvorrichtung 10, insbesondere von der zweiten axialen Kammer 50, ist ein Ablassanschluss 154 einer Deckelplatte, welcher einen Eintrittsanschluss 156 aufweist, vorgesehen entlang des äußeren Umfangs der Deckelplatte 66 und erstreckt sich radial nach innen insoweit, um eine hydraulische Verbindung mit der zweiten axialen Kammer 50 zu ermöglichen. Ein Ablasshahn 158, welcher in dem Eintrittspunkt 156 positioniert ist, erlaubt einen geeigneten Ablass von der zweiten axialen Kammer während täglichen Operationen.
  • Es wird im Allgemeinen als innerhalb der Reichweite und der Idee der vorliegenden Erfindung angesehen, dass die Bodenformvorrichtung 10 angepasst werden kann, um mehr als zwei Ölablassanschlüsse und Öleinlassbohrungen 144 zu umfassen, um eine effiziente Schmierung des sich axial bewegenden Kolbenelements 78 und der zugehörigen Komponenten zu erleichtern. Im Wege einer Darstellung zeigt die 1, wo das Schmieröl zwischen der äußeren Seitenwand 112 des ringförmigen Kolbenrings 106 und der Kolbenwandauskleidung 120 abgelagert werden kann und an dem oberen Abschnitt 160 der Kolbenwandauskleidung 120 angesammelt werden kann für ein anschließendes Austreten durch die Ölablassanschlüsse 148, 150. Obwohl es nicht gezeigt ist und nicht als Teil der vorliegenden Erfindung erachtet wird, können Mess- und Zeitgebungs- bzw. Taktungsmittel im Zusammenhang mit der Öleinlassbohrung und den Ölablassanschlüssen verwendet werden, um eine gemessene Ölzufuhr zum Schmieren von beweglichen Komponenten einschließlich der Bodenformvorrichtung 10 bereitzustellen. Zusätzlich zu den Schmierungsmitteln, welche für das Kolbenelement 78 beschrieben sind, führt eine Schmierbohrung 162, welche eingepasst ist mit einem Schmierfettanschlussteil 164 an einem Eintrittspunkt 166 davon, schmierendes Fett zu einer entsprechenden Anzahl von Hülsen 56 in Zusammenhang mit jeder der Stößelstangen 54 zu. Der Eintrittspunkt 166 ist vorzugsweise nahe dem zweiten Ende des integralen Zylindergehäuseelements angeordnet, nahe dem integralen Kammerseparator 38, um einen ungehinderten Zugang bereitzustellen, um die Bodenformvorrichtung an einer Kuppeltür 168 zu montieren, welche allgemein ein Teil einer Körperherstellungsausstattung ist, wohingegen ein zweckmäßiger Zugang zu der Bodenformvorrichtung während routinemäßiger Wartungsarbeiten ermöglicht wird. Die Schmierfettbohrung 162 ist speziell in dem zweiten Ende des integralen Zylindergehäuseelements konfiguriert und erstreckt sich umfänglich dort herum, um mit jeder der Stößelstangenhülsen in Verbindung zu stehen. Die letztendliche Schmierung der Stößelstangen wird durch eine Mehrzahl von Stiftlochzugangsanschlüssen 170 erreicht, die sich von der Schmierbohrung und durch die zugehörigen Stößelstangenhülsen 56 zu dem zylindrischen Raum erstrecken, der durch jede der Stößelstangen 54 eingenommen wird. Abgelagertes Schmierfett in jeder der Hülsen wird darin durch eine entsprechende Anzahl von Stößelstangendichtungen 172 zurückgehalten, welche in Eingriff an dem zweiten Ende des integralen Zylindergehäuseelements 32 befestigt sind, nahe dem integralen Kammerseparator 38 und in axialer Ausrichtung mit jeder der Stößelstangen und der Stößelstangenhülsen. Die Stößelstangendichtungen 172, welche eine Öffnung aufweisen, die sich dort hindurch erstreckt, erlauben den Durchgang der Stößelstangen 54 und sind im Allgemeinen gleitfähig um das zweite Ende jeder Stößelstange eingepasst, nahe dem integralen Kammerseparator 38. Zusätzlich zu den Merkmalen der Schmierung der Bodenformvorrichtung umfasst die Bodenformvorrichtung 10 Kühlmitteleinlass- und -auslassanschlüsse 174, 176. Die Kühlmittelanschlüsse dienen als Mittel zum Zirkulieren von Kühlmittel und Kühlungskomponenten einschließlich des Kolbenaufhängungsaufbaus wenn das Kolbenelement 78 axial innerhalb der zweiten axialen Kammer 50 verfährt und Wärme während einem Hochzyklusbetrieb erzeugt. Die Kühlmitteleinlass- und -auslassanschlüsse sind vorzugsweise in einer hydraulischen Verbindung mit einer ringförmigen Bohrung 178, welche an einer äußeren Oberfläche 180 der Kolbenwandauskleidung 120 anstößt.
  • Wie es in der 1 dargestellt ist, umfasst die Bodenformvorrichtung, welche in Beziehung zu dem Pressenarm 12 gezeigt ist, ein äußeres Gehäuse 182, welches im Wesentlichen den Abschnitt des integralen Zylindergehäuseelements 32 umgibt, welcher die erste axiale Kammer 44 umfasst. Das äußere Gehäuse 182 stellt Mittel zum festen Montieren der Bodenformvorrichtung 10 an eine äußere Körperherstellungsausstattung bereit und wirkt als eine Referenz für eine axiale Bewegung der Komponenten, welche die Bodenformvorrichtung 10 umfassen. Die Montage des äußeren Gehäuses wird durch ein Paar von Montageflanschen 184 erreicht, welche eine Mehrzahl von Öffnungen 186 aufweisen, die sich dort hindurch erstrecken, für den Durchgang einer Mehrzahl von Montageflanschspannbolzen 188, um eine seitliche Einstellung der Bodenformvorrichtung 10 relativ zu einer Kuppeltür 168 zu ermöglichen, welche im Allgemeinen als ein Teil der Körperherstellungsausstattung hergestellt ist und hier nicht beansprucht wird. Das äußere Gehäuse kann auch einen gespaltenen Abstandhalter 190 umfassen, um Mittel zum axialen Einstellen der Bodenformvorrichtung um die Kuppeltür herum bereitzustellen, und ist im Allgemeinen zwischen einem der beiden Montageflansche 184 und der Kuppeltür 168 positioniert.
  • Die Federendplatte 88, welche in Beziehung zu den Vorspannungsmitteln gezeigt ist, dient als eine Stelle zum Verbinden und Verankern der verschiedenen Komponenten einschließlich der Bodenformvorrichtung, durch das Verwenden von Spannbolzen 86. Wichtiger hingegen ist, dass die Federendplatte teilweise als das Mittel zum Wiederherstellen der Federkraft der Ringrohrfeder 74 dient für eine kontrollierte und wiederhergestellte federnde Positionierung des Kuppelstopfens 24.
  • In der 1 sind die Spannbolzen 86 umfänglich montiert und in der Federendplatte 88 installiert, um die Ringrohrfeder 74 an der Bodenformvorrichtung 10 zu sichern und zu befestigen. Wie zuvor beschrieben, umfasst die Federendplatte 88 einen axial ausgerichteten Anschluss und dient als Mittel zum Leiten von Hoch druckluft oder einem äquivalenten Medium zu der zweiten und der dritten axialen Kammer 50, 70 zum federnden Positionieren des Klemmrings 26.
  • Noch ein anderes Problem kann mit Bezug auf die physikalischen Effekte eines metallischen Dosenrohlings, welcher Werkzeugsetzmittel kontaktiert, die im Allgemeinen die Bodenformvorrichtung 10 umfassen, bestehen. Ein solches Problem schließt das Bilden und Einschließen von Lufttaschen zwischen dem Kuppelstopfen und dem Boden des metallischen Dosenrohlings 20 ein, wenn er in Eingriff gelangt und im Wesentlichen den Kuppelstopfen 24 kontaktiert. Um diese Situation abzumildern, umfasst der Kuppelstopfen, wie es in der 1 dargestellt ist, im Allgemeinen eine Mehrzahl von Luftablassanschlüssen 192, welche sich von einer Oberfläche des Kuppelstopfens zu der ersten axialen Kammer 44 erstrecken, wo eine ausreichende volumetrische Kapazität vorhanden ist, um den steigenden Zuwachs von eingefangener Luft zu handhaben und zu bewerkstelligen.
  • Somit ist dasjenige, was hier zuvor gezeigt und beschrieben wurde und in der vorliegenden Erfindung beansprucht ist, eine verbesserte doppeltwirkende Bodenformvorrichtung 10, welche im Wesentlichen fähig ist zum Formen und Ausbilden eines metallischen Dosenrohlings bei einer Hochzyklusrate, wobei die Bodenformvorrichtung ein integrales Zylindergehäuseelement 32 umfasst, welches einen ersten Endabschnitt 34 und einen zweiten Endabschnitt 36 aufweist. Der erste Endabschnitt gleicht im Allgemeinen einem länglichen Zylinder, welcher Seitenwände 40 umfasst, die eine erste axiale Kammer 44 definieren, welche einen ersten bekannten Durchmesser aufweist. Der zweite Endabschnitt 36 umfasst im Allgemeinen einen Zylinder mit Seitenwänden 46, welche eine zweite axiale Kammer 50 mit einem zweiten bekannten Durchmesser definieren, der größer ist als der erste bekannte Durchmesser. Die erste und die zweite axiale Kammer sind durch einen integralen Kammerseparator 33 getrennt. Die zweite axiale Kammer 50 umfasst eine Deckelplatte 66, welche eine große Öffnung umfasst, welche sich dort hindurch erstreckt, um eine hydraulische Verbindung mit einer dritten axialen Kammer 70 zu ermöglichen. Die Seitenwände 40 des ersten Endabschnitts 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 umfassen des Weiteren eine Mehrzahl von axial ausgerichteten Bohrungen 58, die sich von dem ersten Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 durch den integralen Kammerseparator 38 und in die zweite axiale Kammer 50 erstrecken. Stößelstangenmittel umfassen eine Mehrzahl von Stößelstangen 54, welche gleitfähig in Stößelstangenhülsen positioniert sind, welche fest in axial ausgerichteten Bohrungen 58 eingepasst sind, welche in den Seitenwänden 40 des ersten Endabschnitts 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 vorhanden sind, und dem integralen Kammerseparator 38. Jede der Stößelstangen 54 umfasst im Allgemeinen ein erstes Ende 60 und ein zweites Ende 62. Vorspannungsmittel sind zum operativen Vorspannen der Deckelplatte 66 vorgesehen und umfassen vorzugsweise eine Ringrohrfeder 74, welche einen inneren zylindrischen Raum aufweist, der sich dort hindurch erstreckt, um die dritte axiale Kammer 70 zu definieren. Die Ringrohrfeder, welche im Allgemeinen aus Niedrig-Durometer-Materialien hergestellt ist, umfasst äußere und innere kreisförmige Ausnehmungen 134, 140 zum passenden Eingreifen einer Mehrzahl von Unterlegscheiben 136 und einer gleichen Anzahl von Distanzrohren 82, welche eine longitudinale Bohrung aufweisen, die sich dort hindurch erstreckt, für das Durchgehen einer gleichen Anzahl von Spannbolzen 86, um die Federendplatte 88 und die Ringrohrfeder 74 an der Bodenformvorrichtung 10 fest zu halten und die Vorspannungskraft der Ringrohrfeder einzustellen. Werkzeugsetzmittel, welche an dem ersten Endabschnitt 34 des integralen Zylindergehäuseelements 32 angeordnet sind, umfassen einen Klemmring 26 und einen Kuppelstopfen 24 zum Kontaktieren und Ausbilden eines metallischen Dosenrohlings 20, der an einem Pressenarm 12 eingepasst ist. Der Klemmring 26 ist vorzugsweise umfänglich um den Kuppelstopfen 24 in anstoßendem Eingriff mit dem ersten Ende 60 von jeder der Stößelstangen 54 eingepasst bzw. befestigt. Kolbenmittel, welche federnd den Klemmring und die Stößelstangenmittel positionieren, umfassen ein Kolbenelement 78, das beweglich in der zweiten axialen Kammer 50 positioniert ist. Vorzugsweise umfasst das Kolbenelement 78 eine ringförmige Kolbenwand 90, welche fest an dem Umfang eines konkav ausgebildeten Bodens 102 angebracht ist, der eine konkave Aufnahmeoberfläche 104 aufweist, welche der Deckelplatte 66 und der Federendplatte 88 gegenüberliegt. Die ringförmige Kolbenwand umfasst im Allgemeinen eine Kontaktoberfläche 92, welche dem integralen Kammerseparator 38 gegenüberliegt und hauptsächlich als eine Kontaktoberfläche für das zweite Ende 62 jeder der Stößelstangen 54 dient. Die konkave Aufnahmeoberfläche stellt Mittel zum gleichförmigen Verteilen der einwirkenden Kraft auf das Kolbenelement 78 bereit, wenn ein unter Druck gesetztes Medium eintritt und die zweite und die dritte axiale Kammer 50, 70 über einen axial ausgerichteten Anschluss 94 auffüllt, der an der Federendplatte 88 eingerichtet ist. Wenn ein Pressenarm, der einen metallischen Dosenrohling trägt, sich annähert und den Klemmring 26 kontaktiert, wird die sich daraus ergebende Kraft durch die Stößelstange 54 zu der Kontaktoberfläche des Kolbenelements übertragen, welches im Allgemeinen federnd positioniert ist bzw. wird durch das unter Druck gesetzte Medium, welches auf und gegen die konkave Aufnahmeoberfläche 104 des Kolbenelements 78 wirkt. Auf ähnliche Art und Weise wird die Kraft, welche auf und gegen den Kuppelstopfen 24 wirkt, axial durch das integrale Zylindergehäuseelement 32 zu der vorgespannten Deckelplatte 66 und der Ringrohrfeder 74 übertragen, welche Niedrig-Durometer-Eigenschaften aufweist.
  • Es kann aus dem Vorangegangenen gesehen werden, dass im Zusammenhang mit dieser Erfindung eine verbesserte doppeltwirkende Bodenformvorrichtung bereitgestellt wird, welche fähig ist, für andauernde Zeitperioden bei einer Hochzyklusrate ohne schädlichen Aufprall auf arbeitende Komponenten betrieben zu werden, die im Wesentlichen verantwortlich sind für das federnde Positionieren des Klemmrings 26 und des Kuppelstopfens 24. Dies wird durch das Einschließen einer expandierten Luftkammer und einer geometrischen Konfiguration und physikalischen Eigenschaften einer Ringrohrfeder 74 erreicht, welche vordem im Stand der Technik unbekannt war, aufgrund der räumlichen Beschränkung und geometrischen Konfiguration einer bestehenden Körperherstellungsausrüstung.
  • Es ist offensichtlich, dass die verbesserte doppeltwirkende Bodenformvorrichtung 10 durch andere Verfahren als diejenigen herstellt werden kann, welche hier be schrieben sind, und aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden kann, solange solche Materialien nicht die Integrität der arbeitenden Komponenten beeinträchtigen, um die gewünschte Nützlichkeit und die gewünschten Ziele, wie hier dargestellt, zu erreichen.

Claims (37)

  1. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10), welche zu einem hohen zyklischen Betrieb fähig ist, um einen metallischen Dosenrohling (20) zu bilden und zu formen, aufweisend: – ein integrales Zylindergehäuseelement (32), welches einen ersten Endabschnitt (34) und einen zweiten Endabschnitt (36) aufweist, wobei der erste Endabschnitt (34) Seitenwände (40) aufweist, welche eine erste axiale Kammer (44) definieren, wobei der zweite Endabschnitt (36) Seitenwände (46) aufweist, welche eine zweite axiale Kammer (50) definieren, wobei die Seitenwände (40) des ersten Endabschnitts (34) eine Mehrzahl von axial ausgerichteten Bohrungen (58) umfassen, welche die Länge des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) in die zweite axiale Kammer (50) ausdehnen; – Stößelstangenmittel (54), welche eine Mehrzahl von Stößelstangen (54) umfassen, die gleitbar innerhalb der axial ausgerichteten Bohrungen (58) positioniert sind; – Werkzeugsetzmittel, welche innerhalb des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) zum Eingreifen und Bilden des metallischen Dosenrohlings (20) und zum Übertragen der sich ergebenden Kraft auf die Stößelstangenmittel angeordnet sind; – Kolbenmittel (52) zum Bereitstellen einer Aufhängung für die Stößelstangenmittel (54), wobei die Kolbenmittel (52) ein Kolbenelement (78) umfassen, das beweglich innerhalb der zweiten axialen Kammer (50) positioniert ist, und – Vorspannungsmittel für ein sekundäres, federndes Positionieren der Werkzeugsetzmittel, dadurch gekennzeichnet, dass – das Kolbenelement (78) eine konkav geformte Unterseite (102) umfasst, welche eine konkave Aufnahmeoberfläche (104) und eine ringförmige Kolbenwand (90) aufweist, welche an der Peripherie von ihr angebracht ist, um einen zentralisierten Hohlraum (110) zu bilden, wobei die ringförmige Kolbenwand (90) eine Kontaktoberfläche (92) aufweist, welche geometrisch ausgestaltet ist, um mit den Stößelstangenmitteln (54) in Eingriff zu stehen, die sich in die zweite axiale Kammer (50) erstrecken, wobei die konkave Aufnahmeoberfläche (104) im Wesentlichen gegenüberliegend von der Kontaktoberfläche zum Aufnehmen eines unter Druck gesetzten Mediums ist, um federnd die Stößelstangenmittel (54) und die Werkzeugsetzmittel zu positionieren, wenn der metallische Dosenrohling (20) mit den Werkzeugsetzmitteln in Eingriff gelangt, um eine entsprechende Kraft entgegen den Stößelstangenmitteln zu erzeugen und den axialen Übergang davon zu dem Kolbenelement (78) zu verursachen; und – wobei die Vorspannungsmittel eine Ringrohrfeder (74) (engl. donut spring) umfassen, welche einen inneren zylindrischen Raum aufweist, der eine dritte axiale Kammer (70) definiert und welcher des Weiteren teilweise durch eine Deckelplatte (66) definiert wird, und eine Mehrzahl von Öffnungen (80), die sich dort hindurch und umfänglich dort herum für den Durchgang von einer gleichen Anzahl von Abstandsrohren (82) erstrecken, wobei die Deckelplatte (66) eine große Öffnung aufweist, die sich dort hindurch und in axialer Ausrichtung mit dem integralen Zylindergehäuseelement (32) erstreckt, um eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70) bereitzustellen, wobei die Deckelplatte (66) und die Ringrohrfeder (74) mit einer Federend platte (88) zusammenwirken, um effektiv das integrale Zylindergehäuseelement (32) in der Richtung des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) vorzuspannen.
  2. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die ringförmige Kolbenwand (90) einen ringförmigen Ausschnitt (114) an einem unteren Abschnitt davon umfasst, der geometrisch ausgestaltet ist, um einen ringförmigen Kolbenring (106) aufzunehmen, der eine äußere Oberfläche (112) aufweist, die fähig ist zum Fördern der gleitenden Bewegung des Kolbenelements (78) innerhalb der zweiten axialen Kammer (50).
  3. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 2 definiert, wobei der ringförmige Kolbenring (106) aus einem Material hergestellt ist, welches eine Fähigkeit eines Widerstehens einer vorzeitigen Abnutzung und Verformung aufweist, wohingegen es eine günstige Schmierungseigenschaft während dem hohen Zyklusbetrieb des Kolbenelements (78) aufrechterhält.
  4. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 3 definiert, wobei das Material als Spitzenkunststoff (engl. peak plastic) festgelegt ist.
  5. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Öffnung der Deckelplatte (66) eine innere Wand (72) umfasst, welche nach außen in Richtung zu der Seitenwand (46) des zweiten Endabschnitts (36) des integralen Zylindergehäuseelements (32) aufgerichtet ist, für eine verbesserte Streuung und gleichmäßige Verteilung eines unter Druck gesetzten Mediums, das in die zweite axiale Kammer (50) eintritt und die zweite axiale Kammer (50) füllt und in wesentlichen Kontakt mit der konkav ausgebildeten Unterseite des Kolbenelements (78) gelangt.
  6. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Federendplatte (88) eine Mehrzahl von Öffnungen (132) aufweist, die umfänglich dort herum angeordnet sind und sich dort hindurch erstrecken für einen Durchgang einer entsprechenden Anzahl von Spannungsbolzen (86), um die Federendplatte (88) an der doppeltwirkenden Bodenformvorrichtung (10) zu sichern und zu befestigen, wobei die Öffnungen (132) der Federendplatte (88) axial ausgerichtet sind zu und entsprechend der Anzahl der Öffnungen der Ringrohrfeder (74).
  7. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 6 definiert, wobei die Federendplatte (88) des Weiteren eine äußere Seite (128) und eine innere Seite (130) umfasst, wobei die äußere Seite (128) eine äußere kreisförmige Vertiefung (134) umfasst, die bei jeder der Öffnungen (132) der Federendplatte (88) angeordnet ist, und wobei die innere Seite (130) eine innere kreisförmige Vertiefung (140) umfasst, die bei jeder der Öffnungen (132) der Federendplatte (88) angeordnet ist.
  8. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 7 definiert, wobei jede der äußeren kreisförmigen Vertiefungen (134) eine geometrische Ausgestaltung entsprechend zu einer Unterlegscheibe (136) aufweist, die verwendet wird, um die Federendplatte (88) an der doppeltwirkenden Bodenformvorrichtung (10) zu sichern und zu befestigen, während jede der inneren kreisförmigen Vertiefungen (140) eine äquivalente geometrische Ausgestaltung aufweist, um ein Ende eines Abstandsrohrs (82) aufzunehmen, das zum Sichern und Setzen der Vorspannungskraft der Ringrohrfeder (74) verwendet wird.
  9. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Federendplatte (88) Gaszugangsmittel zum Leiten eines unter Druck gesetzten Mediums von einer externen Quelle zu der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70) aufweist.
  10. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 9 definiert, wobei die Gaszugangsmittel einen Anschluss (94) aufweisen, der zentral angeordnet ist und in axialer Ausrichtung mit der Federendplatte (88) und der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70) ist.
  11. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 10 definiert, wobei der Anschluss (94) einen abgeschrägten Eingang (98) und Ausgang (100) für einen Eingriff mit einem Widerhaken-Anschlussstück (96) (engl. barb fitting) umfasst, das allgemein verwendet wird, um ein unter Druck gesetztes Medium von einer äußeren Quelle zu der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70) zu verbinden und zu liefern.
  12. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, wobei der erste Endabschnitt (34) und der zweiten Endabschnitt (36) durch einen integralen Kammerseparator (38) getrennt sind, wobei die erste axiale Kammer (44) eine zylindrische Form mit einem bekannten Durchmesser (A) aufweist, wobei die zweite axiale Kammer (50) eine zylindrische Form mit einem bekannten Durchmesser (B) aufweist, der im Allgemeinen größer ist als der bekannte Durchmesser (A) der ersten axialen Kammer (44), und sich die Mehrzahl von axial ausgerichteten Bohrungen (58) durch den integralen Kammerseparator (38) in die zweite axiale Kammer (50) erstreckt.
  13. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 12 definiert, wobei die Mehrzahl an Stößelstangen (54) gleitend innerhalb einer entsprechenden Anzahl von Stößelstangenhülsen (56) positioniert ist, die fest innerhalb der axial ausgerichteten Bohrungen (58) des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) eingepasst sind, wobei jede der Stößelstangen (54) ein erstes Ende (60) in anstoßendem Eingriff mit einem Bodenabschnitt eines Klemmrings (26) und ein zweites Ende (62) aufweist, das in der Nähe des integralen Kammerseparators (38) angeordnet ist.
  14. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 12 oder 13 definiert, wobei die konkave Aufnahmeoberfläche (104) der konkav ausgebildeten Unterseite (102) im Allgemeinen dem integralen Kammerseparator (38) gegenüberliegt.
  15. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Werkzeugsetzmittel einen Spiegelstein (24) und einen Klemmring (26) umfassen, der umfänglich um den Spiegelstein (24) herum angeordnet ist, um in einen metallischen Dosenrohling einzugreifen und ihn zu bilden.
  16. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 definiert, wobei die Werkzeugsetzmittel des Weiteren einen Klemmringhalter (30) zum Halten der Positionierung des Klemmrings (26) relativ zu dem Spiegelstein (24) und eine Sperrmutter (28) umfassen, welche über ein Gewinde mit der Seitenwand des ersten Endabschnitts des integralen Zylindergehäuseelements in Eingriff ist, um den Klemmringhalter (30) sicher zu befestigen.
  17. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 oder 16 definiert, des Weiteren aufweisend Vorspannungsrückstellmittel zum Zurückstellen der Vorspannungskraft der Ringrohrfeder (74) bei einem Ausfall der Vorspannungsmittel, den Spiegelstein (24) nach einer Komprimierung der Ringrohrfeder (74) federnd zu positionieren, welche während fortwährendem Hochzyklusbetrieb verursacht wird, wobei die Vorspannungsrückstellmittel die Federendplatte (88) umfassen, wobei die innere kreisförmige Vertiefung (140) im Allgemeinen eine Tiefe aufweist, die in etwa 25 % tiefer ist als die Tiefe der äußeren kreisförmigen Vertiefung (134), wobei das Zurückstellen der Vorspannungskraft durch Rückpositionieren der Federendplatte (88) relativ zu dem inneren zylindrischen Raum erreicht wird, der durch die Ringrohrfeder (74) definiert wird, wobei jede der inneren kreisförmigen Vertiefungen (140) nun in der Unterlegscheibe (136) eingepasst ist und jede der äußeren kreisförmigen Vertiefungen (134) nun an dem Ende des Abstandsrohrs (82) eingepasst ist.
  18. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei das integrale Zylindergehäuseelement (32) aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist bestehend aus Perlitgusseisen, Aluminium und gehärtetem Werkzeugstahl.
  19. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die ringförmige Kolbenwand (90) einen ringförmigen Ausschnitt (114) an einem unteren Abschnitt (116) davon aufweist, der geometrisch ausgestaltet ist, um einen ringförmigen Kolbenring (106) aufzunehmen, welcher eine äußere Oberfläche (112) aufweist, um den gleitenden Eingriff mit einer Kolbenwandauskleidung (120) zu begünstigen, die fest an der Seitenwand des zweiten Endes des integralen Zylindergehäuseelements (32) angebracht ist.
  20. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 19 definiert, wobei die Kolbenwandauskleidung (120) aus einem keramischen Material hergestellt ist, das fähig ist, hoher Temperatur zu widerstehen, wobei es die Steifigkeit zum operativen und axialen Führen des Kolbenelements innerhalb der zweiten axialen Kammer beibehält.
  21. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 19 definiert, wobei der ringförmige Kolbenring (106) des Weiteren einen ringförmigen Ausschnitt aufweist, der geometrisch ausgestaltet ist, um eine Kolbendichtung (118) aufzunehmen, die angepasst ausgestaltet ist, um gegen die äußere Oberfläche des ringförmigen Kolbenrings und der Kolbenwandauskleidung (120) zu expandieren.
  22. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die konkav ausgestaltete Unterseite (102) des Kolbenelements (78) aus Titan hergestellt ist, während die ringförmige Kolbenwand aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt ist.
  23. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Stößelstangen (54) aus gehärtetem Werkzeugstahl hergestellt sind und mit hartem Chrom beschichtet sind, wobei das erste Ende und das zweite Ende jeder Stößelstange einen abgerundeten Radius aufweisen, um das Abplatzen der Chromoberfläche von der Stößelstange (54) zu unterbinden.
  24. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Ringrohrfeder (74) aus einem Urethanmaterial hergestellt ist, welches einen niedrigen Härtemesswert (engl. durometer rating) von in etwa 82 aufweist.
  25. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Seitenwände (46) des zweiten Endes (36) des integralen Zylindergehäuseelements (32) eine Öleinlassbohrung (144) und Ablassmittel aufweisen, welche einen ersten und einen zweiten Ölablassanschluss (148, 150) umfassen, von denen jeder Seitenwände (152) aufweist, die sich durch die Seitenwände (46) des zweiten Endabschnitts (36) des integralen Zylindergehäuseelements (32) erstrecken, um einen abgemessenen Öleinlasspfad und einen Ölablasspfad für Schmierstoffe zum Eintreten in und Auslassen von der zweiten axialen Kammer (50) bereitzustellen.
  26. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 25 definiert, wobei der erste und der zweite Ölablassanschluss (148, 150) diametral von der Öleinlassbohrung (144) positioniert sind und innerhalb eines Abschnitts der zweiten axialen Kammerseitenwände nahe zu dem integralen Kammerseparator (38) und der Kolbenwandauskleidung (120) angeordnet sind.
  27. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Seitenwände (46) des zweiten Endes des integralen Zylindergehäuseelements (32) Kühlmitteleinlass- und -auslassanschlüsse (174, 176) umfassen, welche diametral zueinander positioniert sind und über eine ringförmige Bohrung miteinander verbunden sind in anstoßender Ausgestaltung mit und umfänglich um die zweite axiale Kammer (50) herum.
  28. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei jede der Stößelstangen (54) eine entsprechende Anzahl von Stößelstangendichtungen (172) umfasst, welche in Eingriff an dem zweiten Ende des integralen Zylindergehäuseelements (32) befestigt sind nahe dem integralen Kammerseparator (38), um eine Freigabe von Schmierstoff aus einem zylindrischen Raum zu verhindern, der durch die axial ausgerichtete Seitenwandbohrungen definiert wird und von der Stößelstangenhülse und der Stößelstange eingenommen wird.
  29. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei die Deckelplatte (66) einen Deckelplattenablassanschluss (154) umfasst, welcher einen Eintrittsanschluss (156) entlang der äußeren Peripherie der Deckelplatte (66) aufweist und sich für eine hydraulische Verbindung bzw. Strömungsverbin dung mit der zweiten axialen Kammer (50) radial nach innen erstreckt, um ein zusätzliches Mittel zum Entfernen von überflüssigem Schmierstoff davon bereitzustellen, wobei der Deckelplattenablassanschluss (154) des Weiteren einen Ablasshahn (158) umfasst, welcher innerhalb des Eintrittspunkts positioniert ist, um ein geeignetes Ablassen von der zweiten axialen Kammer während einem Teil der täglichen Wartungsroutine zu erlauben.
  30. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche definiert, wobei der zweite Endabschnitt des integralen Zylindergehäuseelements (32) des Weiteren eine Schmierbohrung (162) umfasst, die mit einem Schmiernippel (164) an einem Eintrittspunkt (166) davon eingepasst ist, um einen Schmierstoff zu den Stößelstangenhülsen (56) im Zusammenhang mit jeder der Stößelstangen (54) zuzuführen und zu liefern, wobei die Schmierbohrung (162) eine Mehrzahl von Stiftlochzugangsanschlüssen (170) aufweist, die sich von der Schmierbohrung (162) und durch die zugehörigen Stößelstangenhülsen (56) zu dem zylindrischen Raum erstrecken, der durch die axial ausgerichteten Seitenwandbohrungen definiert wird, und von jeder der Stößelstangen und den Stößelstangenhülsen eingenommen werden.
  31. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 definiert, wobei der Spiegelstein (24) eine etwaige Vorspannungsaufhängungseinstellung zwischen 12.010 Newton und 26.689 Newton aufweist.
  32. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 definiert, wobei der Klemmring (26) eine etwaige Vorspannungsaufhängungseinstellung zwischen 2.669 Newton und 7.117 Newton aufweist.
  33. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 definiert, wobei der nominelle axiale Bereich der Bewegung des Klemmrings (26), der gesetzt ist, wenn er durch einen metallischen Dosenrohling kontaktiert wird, von 0 Zentimeter bis so hoch wie 1,1430 Zentimeter ist.
  34. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 15 definiert, wobei der nominelle axiale Bereich der Bewegung des Spiegelsteins (24), der gesetzt ist, wenn er durch einen metallischen Dosenrohling kontaktiert wird, von 0 Zentimeter bis so hoch wie 0,0635 Zentimeter ist.
  35. Doppeltwirkende Bodenformvorrichtung (10) wie in Anspruch 1 definiert, des Weiteren aufweisend ein stationäres äußeres Gehäusemittel (182) zum Halten des integralen Zylindergehäuseelements, wobei das äußere Gehäusemittel (182) ein Paar Montageflansche (184) umfasst, welche eine Mehrzahl von Öffnungen (186) aufweisen, die sich dort hindurch erstrecken für den Durchgang einer entsprechenden Anzahl von Montageflanschspannungsbolzen (188), welche verwendet werden, um die Bodenformvorrichtung (10) seitlich um eine Kuppeltür (168) herum anzupassen, welche im Allgemeinen ein Teil einer typischen Körperherstellungsausstattung und eines gespalteten Abstandsteils (190) ist, das zwischen der Oberfläche der Kuppeltür (168) und einem der beiden Montageflansche (184) eingepasst ist, um Mittel zum Einstellen der axialen Positionierung der Bodenformvorrichtung relativ zu den anderen Komponenten einschließlich der Körperherstellungsausstattung bereitzustellen.
  36. Verfahren zum Absorbieren des mechanischen Aufschlags, welcher sich aus einem Druckarm (12) ergibt, der einen metallischen Dosenrohling (20), welcher darauf angepasst ist, und im Wesentlichen kontaktierende und in Eingriff stehende Komponenten aufweist, aufweisend eine doppeltwirkende Bodenformvorrichtung zum Formen und Bilden eines gewünschten Profils eines Dosenbodens, wobei das Verfahren die Schritte umfasst von: Bereitstellen eines integralen Zylindergehäuseelements (32), welches einen ersten Endabschnitt (34) und einen zweiten Endabschnitt (36) aufweist, welche voneinander über einen integralen Kammerseparator (38) getrennt sind, wobei der erste Endabschnitt (34) Seitenwände (40) aufweist, welche eine erste axiale Kammer (44) definieren, die eine zylindrische Form aufweist und von einem bekannten Durchmesser (A) ist, wobei der zweite Endabschnitt (36) Seitenwände (46) aufweist, welche eine zweite axiale Kammer (50) definieren, welche eine zylindrische Form aufweist und von einem bekannten Durchmesser (B) ist, der im Allgemeinen größer ist als der bekannte Durchmesser (A) der ersten axialen Kammer (44), wobei die Seitenwände (40) des ersten Endabschnitts (34) eine Mehrzahl an axial ausgerichteten Bohrungen (58) umfassen, welche die Länge des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) und durch den integralen Kammerseparator (38) hindurch in die zweite axiale Kammer (50) ausdehnen; Montieren von Werkzeugsetzmitteln an dem ersten Endabschnitt (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32), aufweisend einen Spiegelstein (24) und einen Klemmring (26), der umfänglich um den Spiegelstein (24) angeordnet ist, um in Eingriff zu sein mit und einen metallischen Dosenrohling (20) zu bilden, wobei der Klemmring (26) an dem integralen Zylindergehäuseelement (32) über einen Klemmringhalter (30) befestigt ist, der über eine Sperrmutter (28) in Position gehalten wird, die über ein Gewinde mit den Seitenwänden des ersten Endabschnitts des integralen Zylindergehäuseelements (32) in Eingriff ist; Anpassen einer Mehrzahl von Stößelstangen (54) innerhalb einer entsprechenden Anzahl von Stößelstangenhülsen (56), welche fest innerhalb der axial ausgerichteten Bohrungen (58) des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32) eingepasst sind, wobei jede der Stößelstangen (54) ein erstes Ende (60) in anstoßendem Eingriff mit einem Bodenabschnitt des Klemmrings (26) und ein zweites Ende (63), welches in der Nähe des integralen Kammerseparators (38) angeordnet ist, aufweist; Liefern von Kolbenmitteln (52), um eine Aufhängung für die Stößelstangenmittel (54) bereitzustellen, wobei die Kolbenmittel (52) ein Kolbenelement (78) umfassen, das beweglich innerhalb der zweiten axialen Kammer (50) positioniert ist, wobei das Kolbenelement (78) eine konkav ausgestaltete Unterseite (102) umfasst, welche eine konkave Aufnahmeoberfläche (104) aufweist, die im Allgemeinen dem integralen Kammerseparator (38) gegenüberliegt, und eine ringförmige Kolbenwand (90), die an der Peripherie der konkav ausgebildeten Unterseite angebracht ist, um einen zentralisierten Hohlraum (110) zu bilden, wobei die ringförmige Kolbenwand (90) eine Kontaktoberfläche (92) umfasst, die geometrisch ausgestaltet ist, um mit dem zweiten Ende von jeder Stößelstange (54) in Eingriff zu stehen, die sich in die zweite axiale Kammer (150) erstreckt, wobei die konkave Aufnahmeoberfläche (104) im Wesentlichen gegenüberliegend von der Kontaktoberfläche zum Aufnehmen eines unter Druck gesetzten Mediums ist, um federnd die Stößelstangen (54) und den Klemmring (26) zu positionieren, wenn der metallische Dosenrohling (20) mit dem Klemmring (26) in Eingriff steht, um eine entsprechende Kraft entgegen den Stößelstangen (54) zu erzeugen und einen axialen Übergang davon zu dem Kolbenelement (78) zu verursachen; Konfigurieren von Vorspannungsmitteln zum federnden Positionieren des Spiegelsteins, wobei die Vorspannungsmittel eine Ringrohrfeder (74) umfassen, welche einen inneren zylindrischen Raum aufweist, der eine dritte axiale Kammer (70) definiert und des Weiteren teilweise durch eine Deckelplatte (66) definiert ist, wobei die Deckelplatte (66) eine große Öffnung aufweist, die sich dort hindurch erstreckt, und in axialer Ausrichtung mit dem integralen Zylindergehäuseelement (32) ist, um eine hydraulische Strömungsverbindung zwischen der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70) bereitzustellen, wobei die Deckelplatte (66) und die Ringrohrfeder (78) miteinander zusammenwirken für ein effektives Vorspannen des integralen Zylindergehäuseelements (32) in der Richtung des ersten Endabschnitts (34) des integralen Zylindergehäuseelements (32); und Leiten eines unter Druck gesetzten Mediums von einer äußeren Quelle zu der zweiten und der dritten axialen Kammer (50, 70), um eine entsprechende Kraft zu erzeugen und bereitzustellen, um auf und gegen die konkave Aufnahmeoberfläche (104) des Kolbenelements (78) für ein federndes Positionieren der Stößelstangen (54) und des Klemmrings (26) zu wirken.
  37. Verfahren zum Absorbieren des mechanischen Aufschlags, der sich aus einem Druckarm ergibt, wie in Anspruch 36 definiert, des Weiteren aufweisend den Schritt eines Ergänzens der Vorspannungsmittel mit Vorspannungsrückstellmitteln zum Rückstellen der Vorspannungskraft der Ringrohrfeder (74) beim Ausfall der Vorspannungsmittel, den Spiegelstein (24) nach einem Komprimieren der Ringrohrfeder (74) federnd zu positionieren, was verursacht wird während einem fortdauernden hohen zyklischen Betrieb, wobei die Vorspannungsrückstellmittel eine Federendplatte (88) umfassen, welche eine Mehrzahl von Öffnungen (132) aufweist, die umfänglich dort herum angeordnet sind und sich dort hindurch erstrecken für einen Durchgang einer entsprechenden Anzahl von Spannungsbolzen (86), um die Federendplatte (88) an der doppeltwirkenden Bodenformvorrichtung (10) zu sichern und zu befestigen und die Vorspannungskraft der Ringrohrfeder (74) einzustellen, wobei die Federendplatte (88) des Weiteren eine äußere Seite (128) und eine innere Seite (130) aufweist, wobei die äußere Seite (128) eine äußere kreisförmige Vertiefung (134) aufweist, die an jeder der Öffnungen (132) der Federendplatte (88) angeordnet ist und welche eine geometrische Ausgestaltung entsprechend zu einer Unterlegscheibe (136) aufweist, die verwendet wird, um die Federendplatte (88) an der doppeltwirkenden Bodenformvorrichtung (10) zu sichern und zu befestigen, wobei die innere Seite (130) eine innere kreisförmige Vertiefung (140) aufweist, die an jeder der Öffnungen (132) der Federendplatte (88) angeordnet ist und welche eine geometrische Ausgestaltung aufweist, die fähig ist zum Aufnehmen eines Endes des Abstandsrohrs (82), das zum Sichern und Einstellen der Vorspannkraft der Ringrohrfeder (74) verwendet wird, wobei die innere kreisförmige Vertiefung (140) im Allgemeinen eine Tiefe aufweist, die in etwa 25 % tiefer ist als die Tiefe der äußeren kreisförmigen Vertiefung (134), wobei die Rückstellung der Vorspannungskraft erreicht wird durch umgekehrtes Positionieren der Federendplatte (88) relativ zu dem inneren zylindrischen Raum, welcher durch die Ringrohrfeder (74) definiert wird, wobei nun jede der inneren kreisförmigen Vertiefungen (140) in der Unterlegscheibe (136) eingepasst ist und jede der äußeren kreisförmigen Vertiefungen (134) nun an dem Ende des Abstandsrohrs (82) eingepasst ist.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7000445B2 (en) * 2003-12-15 2006-02-21 Stolle Machinery Company, Llc System for forming an elongated container
ITMI20042517A1 (it) * 2004-12-27 2005-03-27 Frattini Costr Mecc Dispositivo per il bloccaggio selettivo e progressivo di contenitori metallici
EP1846179B1 (de) * 2005-02-02 2011-10-12 Mark L. Zauhar Anordnung zur formung einer dosenunterseite
JP4729322B2 (ja) * 2005-03-31 2011-07-20 カヤバ工業株式会社 プレス成型方法及びプレス成型装置
US7124613B1 (en) 2005-07-28 2006-10-24 Stolle Machinery Company, Llc Press and method of manufacturing a can end
US7526937B2 (en) * 2006-02-02 2009-05-05 Zauhar Mark L Can bottom forming assembly
US8118197B2 (en) * 2007-06-18 2012-02-21 Precision Valve Corporation Method of making aerosol valve mounting cups and resultant cups
US9352379B2 (en) * 2009-04-07 2016-05-31 Rexam Beverage Can Company Tooling pod for double action can end press
US9550222B2 (en) * 2012-09-21 2017-01-24 Stolle Machinery Company, Llc Bodymaker and double action domer assembly with staged piston
US10160022B2 (en) * 2012-09-21 2018-12-25 Stolle Machinery Company, Llc Bodymaker and double action domer assembly with staged piston
CN104785599B (zh) * 2014-01-22 2017-01-04 广东科达洁能股份有限公司 金属复合成型自动液压机
ES2843257T3 (es) 2015-09-02 2021-07-16 Pride Eng Llc Conjunto de anillo de cierre flotante
US10441992B2 (en) * 2017-01-20 2019-10-15 Pride Engineering, Llc Can bottom former assembly
WO2018136851A1 (en) * 2017-01-23 2018-07-26 Stolle Machinery Company, Llc Bodymaker and double action domer assembly with staged piston

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2075847A (en) 1930-05-16 1937-04-06 American Can Co Art of drawing
US3760751A (en) 1971-10-29 1973-09-25 Pittsburh Aluminum Container body and a method of forming the same
US3771345A (en) 1972-06-08 1973-11-13 Standun End forming station for metallic can body formers and the like
US4289014A (en) 1979-10-11 1981-09-15 National Can Corporation Double action domer assembly
US4372143A (en) 1980-10-10 1983-02-08 Jos. Schlitz Brewing Company Apparatus for forming a domed bottom in a can body
CA1228822A (en) 1982-09-29 1987-11-03 Sam C. Pulciani Container end wall construction
US4815718A (en) 1985-04-15 1989-03-28 Teledyne Industries, Inc. Self-lubricating die cylinder
US4589270A (en) 1985-04-30 1986-05-20 Reynolds Metals Company Hydraulic bottom former
US4790169A (en) * 1986-01-28 1988-12-13 Adolph Coors Company Apparatus for doming can bottoms
US4733550A (en) 1986-01-29 1988-03-29 Precision Products Of Tennessee, Inc. Apparatus for forming a domed bottom in a can body
US4930330A (en) 1989-07-27 1990-06-05 Pride Machine Inc. Double action bottom former
US5272902A (en) 1990-09-06 1993-12-28 Preferred Machining Corporation Domer assembly for metal containers with nitrogen pressure source
US5154075A (en) 1990-09-07 1992-10-13 Coors Brewing Company Can body maker with magnetic ram bearing and domer
US5125257A (en) 1991-06-04 1992-06-30 Ball Corporation Apparatus and method for doming bottoms of containers
US5682786A (en) 1996-01-25 1997-11-04 Hahn; Roger A. Double action container domer
US5797292A (en) 1996-05-01 1998-08-25 Coors Brewing Company Domer apparatus for a can body making apparatus
GB9609407D0 (en) 1996-05-04 1996-07-10 Metal Box Plc Base forming station
US5768932A (en) 1996-08-09 1998-06-23 Hahn; Roger A. Double action hydraulic container domer
GB9719549D0 (en) 1997-09-16 1997-11-19 Metal Box Plc Base forming
GB9726009D0 (en) 1997-12-10 1998-02-04 Metal Box Plc Can base reforming

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Publication number Publication date
ATE347944T1 (de) 2007-01-15
US20020170334A1 (en) 2002-11-21
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US6490904B1 (en) 2002-12-10
EP1387727A1 (de) 2004-02-11
EP1387727B1 (de) 2006-12-13
DE60216750D1 (de) 2007-01-25

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